Το MMX ταξιδεύει προς τον Φόβο: γιατί τα πρώτα δείγματα από το σύστημα του Άρη μπορεί να έρθουν από ένα φεγγάρι του

Μία εβδομάδα μετά την εκτόξευσή του από το Τανεγκασίμα, το ιαπωνικό σκάφος MMX (Martian Moons eXploration) έχει περάσει την πιο κρίσιμη φάση των πρώτων ημερών του και ταξιδεύει προς τον Άρη. Ο στόχος του δεν είναι ο ίδιος ο πλανήτης, αλλά ο μεγαλύτερος από τους δύο μικρούς δορυφόρους του, ο Φόβος: το σκάφος θα τον χαρτογραφήσει, θα προσεδαφιστεί στην επιφάνειά του και θα φέρει στη Γη τουλάχιστον 10 γραμμάρια υλικού το 2031.

Αν το σχέδιο πετύχει, τα πρώτα δείγματα από το σύστημα του Άρη που θα φτάσουν σε εργαστήριο στη Γη ίσως δεν προέρχονται από τον Κόκκινο Πλανήτη, αλλά από ένα φεγγάρι του. Και αυτό μπορεί να αποδειχθεί πολυτιμότερο απ' όσο ακούγεται.

Με μια ματιά

• Το MMX εκτοξεύθηκε στις 20 Οκτωβρίου (ώρα Ιαπωνίας) με πύραυλο H3 και, σύμφωνα με τη JAXA, βρίσκεται σε καλή κατάσταση.
• Θα φτάσει στον Άρη τον Αύγουστο του 2027 και σχεδιάζει προσεδαφίσεις στον Φόβο όχι νωρίτερα από τον Δεκέμβριο του 2028.
• Τα δείγματα μπορεί να λύσουν το αίνιγμα της προέλευσης των δορυφόρων και να περιέχουν θραύσματα από τον ίδιο τον Άρη.

Μια εκτόξευση χωρίς απρόοπτα

Ο πύραυλος H3, στην πτήση F10, απογειώθηκε στις 04:41:03 ώρα Ιαπωνίας της 20ής Οκτωβρίου, δηλαδή το βράδυ της 19ης Οκτωβρίου για την Ευρώπη. Σύμφωνα με την ανακοίνωση της JAXA, η πτήση εξελίχθηκε όπως είχε σχεδιαστεί και ο διαχωρισμός του σκάφους επιβεβαιώθηκε περίπου 71 λεπτά μετά την εκτόξευση. Η NASASpaceFlight αναφέρει ότι χρησιμοποιήθηκε η ισχυρότερη διαμόρφωση του πυραύλου, H3-24L, με δύο κινητήρες υγρού υδρογόνου και τέσσερις πυραύλους στερεού καυσίμου, για ένα σκάφος μάζας 4.480 κιλών. Ήταν η μοναδική εκτόξευση προς τον Άρη στο φετινό «παράθυρο», που ανοίγει μία φορά κάθε 26 μήνες.

Την επόμενη μέρα η JAXA ανακοίνωσε ότι ολοκληρώθηκε η φάση των αρχικών κρίσιμων λειτουργιών: άνοιξαν τα ηλιακά πάνελ, σταθεροποιήθηκε ο προσανατολισμός του σκάφους στους τρεις άξονες και απελευθερώθηκε η κεραία μεσαίου κέρδους. Ακολουθούν έλεγχοι των οργάνων και η προετοιμασία για το ταξίδι, που θα διαρκέσει περίπου δέκα μήνες.

Ένα φεγγάρι που δεν ξέρουμε από πού ήρθε

Ο Φόβος είναι ένας ακανόνιστος βράχος διαστάσεων περίπου 27 × 22 × 18 χιλιομέτρων, που κινείται σε απόσταση γύρω στα 6.000 χιλιόμετρα από την επιφάνεια του Άρη. Παρότι τον γνωρίζουμε από το 1877, η προέλευσή του, όπως και του μικρότερου Δείμου, παραμένει ανοιχτό ερώτημα.

Υπάρχουν δύο κύριες υποθέσεις. Σύμφωνα με την πρώτη, οι δύο δορυφόροι είναι αστεροειδείς που «αιχμαλώτισε» η βαρύτητα του Άρη. Σύμφωνα με τη δεύτερη, σχηματίστηκαν από υλικό που εκτινάχθηκε σε τροχιά μετά από μια τεράστια σύγκρουση με τον πλανήτη, με τρόπο ανάλογο με αυτόν που προτείνεται για τη δική μας Σελήνη. Όπως σημειώνει το SpacePolicyOnline, οι σχεδόν κυκλικές τροχιές τους, ευθυγραμμισμένες με τον ισημερινό του Άρη, ταιριάζουν καλύτερα με το σενάριο της σύγκρουσης. Η απάντηση όμως δεν θα δοθεί οριστικά από τις τροχιές: θα τη δώσει η χημική και ορυκτολογική σύσταση του ίδιου του πετρώματος.

Εδώ βρίσκεται και η πιο ενδιαφέρουσα πτυχή. Αν η επιφάνεια του Φόβου περιέχει υλικό που εκτοξεύθηκε από τον Άρη σε μεταγενέστερες προσκρούσεις, όπως επισημαίνει η NASASpaceFlight, τα δείγματα μπορεί να κρύβουν ενδείξεις για τις συνθήκες στην επιφάνεια του πλανήτη, ακόμη και για νερό ή πιθανές βιοϋπογραφές. Πρόκειται για δυνατότητα, όχι για βεβαιότητα. Είναι όμως ο λόγος που ο Ευρωπαίος επιστήμονας του έργου, Elliot Sefton-Nash, περιγράφει τα δεδομένα και τα δείγματα ως «παράθυρο» για τη μελέτη της εξέλιξης του Άρη και του Ηλιακού Συστήματος.

Πώς «περιφέρεσαι» γύρω από κάτι που σχεδόν δεν έχει βαρύτητα

Η βαρύτητα του Φόβου είναι περίπου 1/1.700 της γήινης, τόσο ασθενής ώστε μια συνηθισμένη κυκλική τροχιά γύρω του δεν είναι εφικτή. Γι' αυτό το MMX θα μπει σε τροχιά «οιονεί δορυφόρου» (quasi-satellite orbit): στην πραγματικότητα θα περιφέρεται γύρω από τον Άρη, αλλά σε τέτοια διαδρομή ώστε να συνοδεύει τον Φόβο και, από τη δική του οπτική, να φαίνεται ότι κινείται γύρω του.

Από εκεί, για πάνω από ένα γήινο έτος, θα σαρώνει τον δορυφόρο αναζητώντας ασφαλή και επιστημονικά ενδιαφέροντα σημεία προσεδάφισης. Πριν κατέβει το ίδιο, θα αφήσει στην επιφάνεια το Idefix, ένα γαλλογερμανικό ρόβερ 25 κιλών που κατασκεύασαν η CNES και η DLR. Η ESA υπολογίζει ότι στον Φόβο θα «ζύγιζε» μόλις περίπου 15 γραμμάρια. Θα είναι το πρώτο ρόβερ σε δορυφόρο άλλο από τη Σελήνη.

Το κύριο σκάφος σχεδιάζει δύο σύντομες προσεδαφίσεις, διάρκειας δύο έως τριών ωρών η καθεμία. Θα χρησιμοποιήσει δύο εργαλεία: έναν δειγματολήπτη που διανοίγει το έδαφος σε βάθος μεγαλύτερο των 2 εκατοστών και έναν πνευματικό δειγματολήπτη της NASA, που συλλέγει χαλαρό υλικό σε δευτερόλεπτα. Με την αναχώρηση από τον Άρη το 2030, το MMX θα περάσει κοντά από τον Δείμο, και η κάψουλα επιστροφής θα προσγειωθεί στην Αυστραλία το 2031.

Η εμπειρία των Hayabusa και ο αγώνας για το πρώτο δείγμα

Ο Φόβος έχει αποδειχθεί δύσκολος στόχος. Το σοβιετικό Phobos 2 χάθηκε το 1989, λίγο πριν από την προγραμματισμένη προσέγγισή του, ενώ το ρωσικό Phobos-Grunt δεν κατάφερε ποτέ να εγκαταλείψει την τροχιά της Γης το 2011. Η Ιαπωνία έχει όμως ισχυρό ιστορικό στην επιστροφή δειγμάτων από μικρά σώματα: το Hayabusa έφερε λιγότερο από ένα γραμμάριο από τον αστεροειδή Itokawa το 2010 και το Hayabusa2 5,4 γραμμάρια από τον Ryugu το 2020. Ο στόχος των 10 γραμμαρίων είναι σχεδόν διπλάσιος από την ποσότητα του Hayabusa2.

Η χρονική συγκυρία έχει επίσης σημασία. Η Κίνα σχεδιάζει να φέρει δείγματα από τον ίδιο τον Άρη με το Tianwen-3 γύρω στο 2031. Αν και τα δύο προγράμματα τηρήσουν τα χρονοδιαγράμματά τους, το πρώτο υλικό από το σύστημα του Άρη θα μπορούσε να φτάσει στη Γη σχεδόν ταυτόχρονα από δύο διαφορετικές αποστολές. Αυτή είναι εκτίμηση με βάση τα σημερινά σχέδια, όχι δεδομένο, αφού τέτοιες αποστολές συχνά καθυστερούν.

Για την Ευρώπη, το MMX είναι ευκαιρία πρόσβασης σε δείγματα χωρίς να ηγείται της αποστολής. Η ESA συμμετέχει ως «Mission of Opportunity» του επιστημονικού της προγράμματος: παρέχει εξοπλισμό επικοινωνιών βαθέος διαστήματος και υποστήριξη από τους σταθμούς εδάφους του δικτύου Estrack, ενώ Ευρωπαίοι επιστήμονες μετέχουν στην επιστημονική ομάδα και θα έχουν πρόσβαση στα δείγματα. Όπως το διατύπωσε ο Sefton-Nash, τα δείγματα που φέρνουμε στη Γη είναι «το δώρο που συνεχίζει να δίνει»: θα μελετώνται για δεκαετίες, με εργαστηριακές τεχνικές που σήμερα ίσως δεν υπάρχουν καν.

Μέχρι τότε, το πρώτο ορόσημο είναι ο Αύγουστος του 2027, όταν το MMX θα πρέπει να μπει σε τροχιά γύρω από τον Άρη.