東京:日本科學家正準備一項前往火星衛星的探測任務,旨在取回樣本,以助揭示太陽系起源與地球生命起源的奧秘,這也是有望成為首次往返火星區域的任務。
無人探測器 MMX(火星衛星探索任務)是與美國與歐洲太空機構,以及多所大學與科技公司合作的項目,同樣可能為日後的人類探索奠定基礎。
根據日本宇宙航空研究開發機構(JAXA),載運 MMX 的旗艦級 H3 火箭將於週二清晨4時41分自種子島宇宙中心發射。
「能參與如此宏大的任務,實在令人難以抑制的興奮。」 JAXA H3 火箭團隊專案經理有田誠(Makoto Arita)在發射前兩日對記者表示。
該探測器預計於明年八月左右抵達火星,於火星的其中一顆衛星福玻斯的軌道上盤旋,之後著陸並在三年的任務期間從表面至少採集10克物質。
一支名為 IDEFIX 的探測車——法國漫畫英雄阿斯特里克斯的狗的名字——將先進行地表觀測,以確保安全著陸。
「福玻斯的採樣當然是全球首例,但這意味著……這是首次前往火星系統的往返任務,」 MMX 專案經理川勝康介(Yasuhiro Kawakatsu)對法新社表示。
JAXA 表示,任務亦將探討把福玻斯作為「天然太空站」的可能性,透過確定往返火星所需條件——這對載人火星探索至關重要。
同時,它亦會觀測紅色星球的衛星德摩斯,雖然不會在其上著陸,但完成觀測後再返回地球。
撞擊還是捕獲
JAXA 希望此任務能揭示火星及其兩顆衛星的形成方式,這是推動理解太陽系如何誕生的關鍵知識。
關於火星衛星起源的一種理論——所謂「巨型撞擊假說」——認為它們是在一顆天體與火星相撞之後形成的。
而「捕獲」假說則主張這些衛星是被火星引力捕獲的小行星。
弄清哪個理論正確,將有助於揭示「生命在類地行星上如何出現宜居環境」的問題——這裡指太陽系中距太陽最近的四顆岩質行星:水星、金星、地球與火星。
「MMX 將揭示把水、揮發性物質與有機化合物從太陽系外層輸送至內部岩石行星區的機制——這些過程或曾在讓這些行星具備宜居性方面發揮關鍵作用,」負責 IDEFIX 的法國天體物理學家帕特里克·米歇爾(Patrick Michel)說。
「如果福玻斯與德摩斯確實是這些早期遞送系統的遺存,那它們可能藏有關於生命起源的線索,或更精確地說,關於在岩質行星上出現生命所需之物質運輸的線索,」他向法新社表示。
在「重力井」深處
MMX 是與法國國家太空研究中心 CNES、德國宇航中心 DLR、NASA、歐洲太空局 ESA,以及約二十所大學和科技公司合作的項目。
科學家表示,福玻斯的引力極其薄弱,研發該探測器的降落腿尤為困難。
日本的無人月球探測著陸器 SLIM(Smart Lander for Investigating Moon,月球偵探著落)被稱為「月球狙擊手」,於 2024 年在地球月球著陸後傾倒,但仍傳送資料,並在若干次兩週的月夜中存活。
日本也具備從太空帶回樣本的經驗,其中包括 JAXA 的無人「隼鳥-2」(Hayabusa-2),於 2020 年從距地球數億公里的一顆小行星帶回 5.4 克岩石與塵埃。
關於即將進行的任務「我們必須非常靠近火星並返航」,這意味著要脫離火星的重力,川勝康介在向記者表示。
福玻斯大約在距離火星表面 6,000 公里的位置繞軌。
「深入我們稱之為『重力井』的區域是很困難的,」川勝康介說。
中國的任務
美國與中國的太空機構一直爭先把火星表面的岩石樣本帶回地球。
美國太空總署的「毅力號」探測車自 2021 年起就在紅色星球上漫遊,已經採集了樣本。
然而,該任務在美國國會一月投票後,被特朗普政府實際取消。
與此同時,中國宣佈其「天問三號」太空船預計於 2028 年左右發射,並希望在 2031 年左右把火星樣本帶回地球——有可能在 MMX 返航之前返回。
JAXA 的科學家指出,福玻斯上的沙土與岩石樣本,若果是由天體與火星碰撞形成,可能提供比火星表面更多樣的樣本。