JAXA确认,其MMX探测器在日本时间2026年10月20日升空约71分钟后成功与H3火箭分离,顺利进入预定轨道。
火卫一能揭示什么
科学家目前尚不清楚火卫一是如何形成的。火卫一暗淡的表面与富碳小行星相似,这为火星捕获小行星的假说提供了支持。然而,火卫一和火卫二都在贴近火星赤道的近圆形轨道上运行,这一特征更符合大型撞击碎片汇聚成卫星的推论。NASA研究人员的计算机模拟则提出了第三种可能:火星引力撕裂了一颗飞掠的小行星,部分碎片随后形成了岩屑盘并最终演化为卫星。目前,这些解释均未得到证实。
近距离探索火卫一
MMX预计将对火卫一的形状、表面、物质成分和引力场展开深入探测,并对火卫二进行观测。由NASA提供的MEGANE仪器将测量来自火卫一的伽马射线和中子,协助分析其元素构成。JAXA计划采集至少10克表面物质。其中,钻取式采样器旨在深入地表之下取样,而由NASA提供的气动采样器则将利用氮气喷射收集松散物质。
采集的样本中还可能含有因撞击而被抛射出火星的岩石。JAXA研究人员的模拟表明,与在地球上发现的火星陨石相比,这类物质受撞击作用的影响可能较小。若能辨识出火星颗粒,将为研究火星的地质历史提供全新的记录,但这并无法得到保证。MMX的主要采样目标是火卫一本身,并非直接在火星表面着陆。
样本采集面临的重重挑战
MMX借鉴了日本Hayabusa和Hayabusa2采样返回任务的经验,但在火星卫星附近开展作业难度更大。该项目的论证工作始于2015年,由于H3火箭在2023年的首次飞行遭遇失利,加之JAXA决定对探测器开展更为充分的地面复测,发射时间从原定的2024年推迟。
火卫一的引力仅约为地球的两千分之一,这给安全着陆带来了巨大考验:探测器必须防止弹跳或失去与地表的接触。法德联合研制的Idefix巡视器将负责勘测地形,为采样作业创造有利条件。它还将测试巡视器在卫星极微弱引力下的移动能力。ESA将那里的着陆、机动和采样列为核心工程挑战。
漫漫返乡路
火卫一的土壤可能包含来自不同源头的物质,因此研究人员将把样本分析结果与MMX的轨道测量数据以及着陆区的观测信息进行比对。这些成果可能会验证某一种形成假说,揭示出一段更为复杂的演化历史,亦或是表明火星卫星的起源无法用单一机制来解释。它们还将帮助科学家了解水和有机化合物在早期太阳系中的运移过程,以及火星本身的演化历程。
按照JAXA的规划,MMX将于2027年8月抵达火星,勘测火星卫星,于2028至2029年间投放Idefix巡视器,并在完成采样后启程离开火星系统。返回舱计划于2031年返抵地球,并在南澳大利亚州进行回收。发射之后的所有时间节点目前仍为规划安排,着陆与带回样本等重大任务仍有待实现。