یک مأموریت فضایی ژاپنی در آستانه پرتاب به سمت مریخ است. اما این فضاپیما بر خود سیاره فرود نخواهد آمد. در عوض، مأموریت اکتشاف قمرهای مریخ (MMX) بر روی فوبوس، بزرگ‌ترین دو قمر کوچک مریخ تمرکز خواهد داشت.
این مأموریت روز دوشنبه ۱۹ اکتبر ساعت ۲۰:۴۱ به وقت بریتانیا با موشک H3 از مرکز فضایی تانگاشیما در جنوب ژاپن به پرواز درخواهد آمد.
این آغاز یک مأموریت پنج‌ساله است؛ در طول آن، فضاپیما مدار فوبوس را کاوش می‌کند، یک فرودگر مستقر می‌نماید، روی سطح آن می‌نشیند و خاک و سنگ‌ریزه‌های ریز جمع‌آوری می‌کند. برای نخستین بار در جهان، این نمونه‌ها برای مطالعه در آزمایشگاه‌ها به زمین تحویل داده خواهند شد.
مأموریت MMX توسط آژانس اکتشاف فضایی ژاپن (جاکسا) و با همکاری ایالات متحده، فرانسه، آلمان و آژانس فضایی اروپا (ESA) هدایت می‌شود. هدف کلی علمی، کشف ریشه‌های دو قمر مریخ است که کوچک‌ترین آن‌ها دیموس نام دارد. دانشمندان مأموریت همچنین قصد دارند تکامل گسترده‌تر مریخ و محیط فضایی اطراف آن را بررسی کنند.
ما هنوز درک روشنی نداریم که سیاره سرخ چگونه به قمرهای خود دست یافته است. این ماه‌های طبیعی ممکن است سیارک‌های بیچاره‌ای بوده‌اند که هنگام عبور از کنار مریخ، تحت تأثیر نیروی جاذبه آن اسیر شده‌اند.
احتمال دیگر این است که آن‌ها زمانی شکل گرفته‌اند که یک سیارک با مریخ برخورد کرد و باعث پرتاب مواد سنگی به فضای بیرون شد. به تدریج، این مواد به فوبوس و دیموس تبدیل شدند. مأموریت MMX ترکیب شیمیایی فوبوس را آشکار خواهد کرد که می‌تواند به تمایز بین نظریه‌ها کمک کند.
با این حال، گرفتن نمونه از فوبوس کار آسانی نخواهد بود. روسیه در سال ۲۰۱۱ با مأموریت فوبوس گرانت (Phobos Grunt) این کار را امتحان کرد. فضاپیما با موفقیت به مدار پایین زمین پرتاب شد، اما در روشن کردن موتورهایش برای ارسال به سمت مریخ شکست خورد.
اما جاکسا شرایط خوبی برای موفقیت دارد. این آژانس فضایی قبلاً با مأموریت‌های فضایی هایابوسا (Hayabusa) ثابت کرده است که می‌تواند نمونه‌هایی از سیارک‌ها بازگرداند؛ مأموریت‌هایی که از سال ۲۰۰۳ تا ۲۰۱۰ (هایابوسا) و از ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۰ (هایابوسا ۲) ادامه داشتند.
MMX تکنیک‌های پیشرفته نمونه‌برداری طراحی شده برای جاذبه کم فوبوس را آزمایش خواهد کرد. این قمر حدود ۰.۱ درصد کشش جاذبه زمین را دارد. این بدان معناست که یک انسان روی فوبوس می‌تواند بدون تلاش زیاد مسافت افقی ۱.۵ کیلومتری بپرد.
این مأموریت همچنین آزمونی برای ارتباط بین فضاپیما و یک ایستگاه زمینی تازه توسعه یافته خواهد بود. پس از پرتاب و استقرار، MMX یک سال زمان نیاز دارد تا به مریخ برسد و در اوت ۲۰۲۷ به آنجا خواهد رسید. ابتدا دور سیاره سرخ می‌چرخد و حدود یک ماه بعد وارد مدار فوبوس می‌شود.
فضاپیما از سه ماژول با عملکردهای مجزا تشکیل شده است: یک ماژول پیشرانه برای ورود MMX به مدار مریخ، یک ماژول اکتشافی مجهز به تجهیزات فرود و جمع‌آوری نمونه، و یک ماژول بازگشت برای رساندن نمونه به زمین.
این مأموریت از ۱۳ ابزار علمی برای کاوش فوبوس استفاده خواهد کرد. دوربین‌های با وضوح بالا به نام‌های تنگو (Tengoo) و اورچی (Orochi) نقشه سطح را ترسیم می‌کنند و یک ارتفاع‌سنج لیزری (Lidar) تصویری از فرورفتگی‌ها و برجستگی‌های قمر ایجاد می‌کند. لیدار از پالس‌های لیزری برای اندازه‌گیری فاصله از فضاپیما تا ویژگی‌های سطح استفاده می‌کند.
یک طیف‌نگار مادون قرمز به نام MIRS کانی‌های فوبوس را بررسی خواهد کرد، در حالی که یک آشکارساز پرتو گاما و نوترون به نام مگان (Megane) ترکیب عنصری قمر را تعیین می‌کند. MMX همچنین از فاصله دورتر داده‌هایی درباره دیموس، قمر کوچک‌تر مریخ، جمع‌آوری خواهد کرد.
ابزارها داده‌هایی را ارسال خواهند کرد که کنترل‌کنندگان از آن‌ها برای تصمیم‌گیری درباره محل و نحوه فرود فضاپیما روی فوبوس استفاده می‌کنند.
در اوایل سال ۲۰۲۹، ماژول اکتشافی MMX یک کاوشگر کوچک به اندازه مایکروویو به نام ادفیکس (Idefix) را مستقر خواهد کرد که به صورت مشترک توسط جاکسا، آژانس فضایی فرانسه (CNES) و مرکز فضایی آلمان (DLR) توسعه یافته است. ادفیکس از ارتفاعی بین ۴۰ تا ۱۰۰ متر روی سطح فوبوس رها خواهد شد.
سپس کاوشگر خودش را صاف خواهد کرد و در طول دوره عملیاتی که انتظار می‌رود حدود ۱۰۰ روز باشد، روی سطح حرکت خواهد کرد. او از چندین حسگر، از جمله طیف‌سنج رامان و رادیومتر، استفاده خواهد کرد تا تصمیم نهایی درباره محل فرود ماژول اکتشافی را بگیرد.
در سال ۲۰۳۰، ماژول شیرجه زده و روی فوبوس فرود خواهد آمد و حدود ۲.۵ ساعت روی سطح آن باقی خواهد ماند. این ماژول قادر خواهد بود یک بار و احتمالاً دو بار با فرود مجدد در مکانی متفاوت، نمونه‌هایی از سطح استخراج کند. توانایی نمونه‌برداری از بیش از یک نقطه روی فوبوس برای درک ترکیب قمر حیاتی است.
ماژول اکتشافی یا از ابزاری به نام C-sampler برای حفازی هسته استفاده خواهد کرد یا از دستگاهی به نام P-sampler که جتی از گاز نیتروژن را به سطح می‌دمد تا خاک و سنگ‌ریزه‌های آزاد را به داخل محفظه جمع‌آوری نمونه پرتاب کند.
C-sampler قادر خواهد بود هسته‌ای تا عمق ۲ سانتی‌متر زیر سطح جمع‌آوری کند. این موضوع به مأموریت نمونه‌ای با ترکیب دست‌نخورده توسط تابش خورشیدی را فراهم می‌کند که در طول زمان تغییرات شیمیایی را در سطوح سیاره‌ای ایجاد می‌کند. P-sampler گزینه پشتیبان است، اما خطر کمی برای واژگون شدن فضاپیما در میدان‌های جاذبه کم مانند فوبوس دارد.
پس از جمع‌آوری حداقل ۱۰ گرم ماده، فضاپیما قمر مریخ را ترک خواهد کرد و از پایه فرود خود جدا می‌شود. سپس به سمت زمین سفر کرده و در سال ۲۰۳۱ خواهد رسید. در مسیر نزدیک شدن، فضاپیما کاوشگر نمونه خود را رها خواهد کرد که سپس از جو زمین عبور می‌کند. این کاوشگر با چتر نجات در استرالیا فرود خواهد آمد، جایی که بازیابی شده و به ژاپن منتقل می‌شود.
یک مزیت جانبی احتمالی مأموریت این است که نمونه‌های فوبوس ممکن است شامل موادی از مریخ نیز باشند. فوبوس بسیار نزدیک به سیاره سرخ مدار می‌زند و تصور می‌شود که دائماً خاک مریخ را جارو می‌کند. این خاک به گفته دانشمندان، به طور منظم توسط برخوردهای سیارکی از سطح سیاره پرتاب می‌شود.
بنابراین می‌توان MMX را نسخه سبک‌تر مأموریت بازگرداندن نمونه مریخ (MSR) در نظر گرفت. MSR، همکاری بین آژانس‌های فضایی آمریکا و اروپا، قرار بود نمونه‌های سنگی از سطح مریخ را به زمین بفرستد. با این حال، فشارهای بودجه‌ای منجر به لغو مؤثر این برنامه توسط کنگره آمریکا شد.
اگر دانشمندان با نمونه‌های MMX خوش‌شانس باشند، شاید یک جایزه تسلی‌بخش عالی دریافت کنند.