Япония успешно запустила миссию к Фобосу: она должна выяснить происхождение марсианских лун
Японцы запустили к Фобосу миссию, которая доставит оттуда грунт. Это позволит решить загадку происхождения марсианских спутников. Хотя пока у аппарата все идет гладко, впереди еще годы пути и непростая посадка на очень неровную и рыхлую поверхность — причем с предварительной отправкой туда планетохода, первого, который земляне высадят на спутнике другой планеты.
Фобос — спутник Марса неправильной формы, с размерами примерно 26,8×22,4×18,4 километра. Несмотря на ничтожные в сравнении с Луной размеры, на марсианском небе он светит примерно как четверть земной Луны, потому что вращается всего в шести тысячах километров от поверхности четвертой планеты (почти в 70 раз ближе, чем естественный спутник Земли).
Фобос, как и Деймос, радикально отличается по своим свойствам от любых других спутников планет в Солнечной системе. Он чрезвычайно рыхл, всего в 1,8 раза тяжелее воды. По расчетам причина в полостях, которые должны занимать минимум четверть его объема. Сочетание необычайно малых размеров, рекордно малой дистанции до своей планеты и малой же плотности делает его уникальным во всей Солнечной системе. Уникальна и его судьба: вряд ли он просуществует в текущем виде больше 30-40 миллионов лет, поскольку продолжает сближаться с Марсом и вскоре достигнет точки, где приливные силы планеты разрушат его.
Все это создает большой научный интерес к происхождению и особенностям Фобоса. Поэтому еще в советское время в нашей стране была задумана миссия к нему. В 1988 году одна такая завершилась неудачей. Уже после распада СССР была задумана вторая, в ходе которой планировали доставить оттуда на Землю 200 грамм грунта.
Но или из-за «воздействия космического излучения» на бортовые компьютеры (официальная версия), или из-за ошибки при программировании компьютеров (неофициальная, но технически более реалистичная) миссия не смогла покинуть околоземную орбиту и со временем сгорела в атмосфере. Несмотря на обещания главы «Роскосмоса» повторить миссию, это под разными предлогами так и не было сделано.
«Надо уважать самих себя и если была цель доставить грунт с Фобоса — ее надо достичь»
Генеральный директор НПО имени Лавочкина Виктор Хартов, 2012 год
Спустя 15 лет к реализации той же задачи приступила Япония с миссией Martian Moons eXploration (MMX). Сам зонд стартовой массой 4,5 тонны, втрое легче, чем 13,5-тонный «Фобос-Грунт», поэтому с поверхности «Фобоса» он должен привезти лишь порядка 10 грамм, а не 200, как планировала российская миссия.
Способов забора грунта предусмотрено два, а не три, как было у российского аппарата — манипулятором для материала чуть в глубине и еще одним для сбора реголита прямо с поверхности. Второй сборщик просто выпустит струю азота из баллона, чтобы выбить пыль с поверхности, и часть этой пыли попадет в специальный контейнер, который затем закроется и не откроется до возвращения на Землю.
Пуск 19 октября прошел успешно, аппарат развернул солнечные батареи и показал нормальное состояние при сеансе связи. Особенность миссии MMX — наличие на борту франко-германского планетохода IDEFIX. Он должен стать первым планетоходом землян, который высадится на спутнике другого небесного тела (не Земли), а также первым планетоходом на настолько малом космическом теле, как Фобос.
MMX прибудет на орбиту Марса в августе 2027 года, затем будет более года наблюдать за Фобосом и Деймосом, выбирая площадку для посадки. Потом отделит планетоход, тот сядет на Фобос. И лишь после дополнительной доразведки «на месте» на спутник сядет сам аппарат для сбора грунта. Далее его возвращаемая часть стартует к Земле, куда прибудет в 2031 году. То есть в сравнении с российской миссией 15-летней давности новая будет дольше — не трехлетней, а пятилетней.
Представители японской космической отрасли не без гордости отметили: «У нас есть подтвержденная история успеха в таких вопросах. Поэтому… если кто-то хочет собрать образцы с другого небесного тела и доставить их, присоединиться к нашей миссии более надежно, чем ждать успеха от запуска американской или европейской миссий». Здесь японцы имеют в виду «Хаябусу» и «Хаябусу-2», первые миссии землян, что смогли вернуть грунт с астероидов.
Несмотря на этот опыт, миссия будет трудной. Дело в том, что гравитация Фобоса ничтожна, а вот Марса около Фобоса — ощутимая (он близко). Такого фактора возмущения орбит вблизи астероидов не было. В подобных условиях рассчитать мягкую посадку очень непросто. Неясна и степень рыхлости и неоднородности местного грунта, то есть шансы аппарата опрокинуться при посадке, что сорвало бы миссию.
Со слов ученых из США и других стран, главная задача миссии — выяснить происхождение Фобоса и Деймоса. Ранее была популярна версия об их захвате как астероидов гравитационным полем Марса. Это могло бы объяснить их кажущееся спектральное сходство (сходство полос поглощения отраженного от поверхности света) с астероидами С-класса.
Однако с точки зрения современной планетологии такая гипотеза не выдерживает критики. Дело в том, что Фобос и Деймос вращаются практически в экваториальной плоскости Марса (отклонение всего один градус). А еще их орбита практически идеальной круговой формы. Захваченные астероиды имеют ничтожную вероятность такой орбиты. В космосе гасить энергию вращения почти нечем (малое трение, приливные силы недостаточно велики), поэтому «выровнять» орбиты Фобоса и Деймоса за время жизни Солнечной системы также было нереально.
Задача миссии в том, чтобы сравнить изотопы грунта с поверхности Фобоса и Марса. Образцов марсианского грунта пока нет, но на борту американских марсоходов была аппаратура, позволяющая примерно оценить изотопный состав хотя бы для некоторых элементов. Если у Фобоса изотопы будут в сходном соотношении, придется признать очевидное: ни он, ни Деймос — не захваченные астероиды, а тела, сформировавшиеся вокруг Марса из того же протопланетного диска, что и он.
Интересно, что в силу особенностей западной планетологии в ней есть и ученые, ожидающие противоположный результат: изотопы Фобоса и Марса будут отличаться. Они ссылаются на возможность образования спутников четвертой планеты из планетезимали, оставшейся незахваченной во времена молодости Солнечной системы, то есть не из исходного материала Марса.
Отметим, что даже получение образцов грунта Фобоса может не закрыть вопрос с научной точки зрения. Дело в том, что в NASA много сторонников устаревшей с научной точки зрения гипотезы о гигантском столкновении (мегаимпакте) как механизме образования спутников. В ее рамках спутники у планет земного типа образуются после падения на них очень большого тела. Тогда можно заявить, что сходный изотопный состав у Марса и его спутника потому, что последний состоит из материала, выбитого с поверхности первого. Наиболее вероятная же гипотеза о том, что Фобос и Деймос образовались из первичного околопланетного диска Марса, пока в США или Японии никем не высказывается, поэтому неочевидно, что она будет подтверждена этой миссией.
Telegram 
Дзен 
VK 
