آغاز مأموریت تاریخی ژاپن؛ کاوشگر MMX با هدف جمع‌آوری نمونه از قمر مریخ پرتاب شد

ژاپن با آغاز مأموریتی پیشگامانه‌، یک فضاپیما را عازم فوبوس و دیموس، دو قمر اسرارآمیز سیاره مریخ کرده است تا برای نخستین‌بار در تاریخ، نمونه‌هایی از یکی از این قمرها را جمع‌آوری کند و به زمین بازگرداند.

موشک ژاپنی H3 دوشنبه ۱۹ اکتبر در ساعت ۲۳:۱۱ به وقت ایران، فضاپیمای کاوشگر قمرهای مریخ (MMX) را از مرکز فضایی تانیگاشیما در ژاپن پرتاب کرد. ام‌ام‌ایکس که آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA) هدایت آن را برعهده دارد، به مقصد مدار مریخ در حرکت است تا فوبوس و دیموس، دو قمر این سیاره را بررسی کند.

اگر همه‌چیز طبق برنامه پیش برود، ام‌ام‌ایکس به نخستین فضاپیمایی تبدیل خواهد شد که روی فوبوس فرود می‌آید و نمونه‌هایی از آن را برای مطالعه به زمین بازمی‌گرداند. دانشمندان امیدوارند این نمونه‌ها به حل معمایی چنددهه‌ای درباره منشأ قمرهای مریخ کمک کنند و سرنخ‌هایی از چگونگی شکل‌گیری منظومه شمسی اولیه در اختیارشان بگذارند.

پرتاب اخیر دهمین پرواز موشک یک‌بارمصرف و دومرحله‌ای H3 ژاپن بود که با همکاری جاکسا و شرکت صنایع سنگین میتسوبیشی ساخته است. موشک ۶۳ متری پس از جداشدن از سکوی پرتاب، مسیر صعود برنامه‌ریزی‌شده‌اش را برفراز اقیانوس آرام پیمود و اندکی پیش از دقیقه‌ی دوم پرتاب، چهار بوستر سوخت جامد خود را به‌صورت جفتی جدا کرد. حدود یک دقیقه و ۲۰ ثانیه بعد، پوشش محافظ محموله نیز جدا شد و فضاپیمای ام‌ام‌ایکس را برای نخستین‌بار در معرض خلأ فضا قرار داد.

فضاپیمای ام‌ام‌ایکس تقریباً ۷۱ دقیقه بعد از پرتاب، از مرحله فوقانی موشک جدا شد و تشویق و شادی بلند کارکنان مرکز کنترل مأموریت را برانگیخت. اکنون کاوشگر با نیروی پیشران خود مشغول پیشروی در فضا است و مسیر مریخ را دنبال می‌کند. سفر میان‌سیاره‌ای آن حدود ۱۰ ماه طول خواهد کشید و در اوت ۲۰۲۷ (تابستان ۱۴۰۶) به سیاره سرخ خواهد رسید.

ام‌ام‌ایکس تقریباً سه سال را در اطراف مریخ سپری خواهد کرد و بخش زیادی از این زمان را به مطالعه‌ی فوبوس، قمر بزرگ‌تر سیاره سرخ با قطر ۲۲ کیلومتر، اختصاص خواهد داد. این فضاپیما همچنین حامل سطح‌نورد کوچکی به نام ایدفیکس (IDEFIX) است که حاصل همکاری آژانس‌های فضایی فرانسه و آلمان محسوب می‌شود. قرار است این سطح‌نورد در اواخر سال ۲۰۲۸ یا اوایل سال ۲۰۲۹ روی سطح فوبوس مستقر شود.

ام‌ام‌ایکس پس از تهیه نقشه‌های دقیق از سطح قمر و انتخاب مکان‌های مناسب برای فرود، دو مرتبه روی فوبوس فرود خواهد آمد تا نمونه‌ها را جمع‌آوری و در کپسول بازگشت خود ذخیره کند. پس از دومین فرود و جمع‌آوری نمونه‌ها، فضاپیما برای مدتی کوتاه به مدار پیرامون فوبوس بازمی‌گردد و سپس به مداری کشیده‌تر در اطراف مریخ منتقل می‌شود که از نزدیکی دیموس، قمر کوچک‌تر سیاره، با قطر فقط ۱۴ کیلومتر می‌گذرد.

کاوشگر قمرهای مریخ در ماه‌های پایانی حضورش در مدار سیاره سرخ، مجموعه‌ای از گذرهای نزدیک را از کنار دیموس انجام خواهد داد و سپس در نوامبر ۲۰۳۰ عازم سفر بازگشت به زمین خواهد شد. اگر همه‌چیز طبق برنامه پیش برود، کپسول حامل نمونه‌ها در سال ۲۰۳۱ در استرالیا فرود خواهد آمد.

مدارهای تقریباً دایره‌ای و استوایی فوبوس و دیموس با این فرضیه سازگارند که این قمرها به روشی مشابه ماه زمین شکل گرفته‌اند. براساس این سناریو، برخوردی عظیم میان مریخ و جرم سنگی بزرگی در فضا، تکه‌هایی از سیاره را جدا کرد. این قطعات در ادامه به یکدیگر پیوستند و قمرهایی طبیعی را به‌وجود آوردند که امروزه به دور مریخ می‌چرخند.

بااین‌حال، فوبوس و دیموس برخلاف ماه زمین کروی نیستند؛ هر دو شکلی کشیده و ناهموار شبیه سیب‌زمینی دارند. این ویژگی، همراه با ترکیب شیمیایی آن‌ها که تاکنون از طریق طیف‌سنجی تلسکوپی بررسی شده است، احتمال دیگری را مطرح می‌کند: شاید فوبوس و دیموس سیارک‌هایی از دوران آغازین منظومه شمسی بوده‌اند که در دام گرانش مریخ افتاده‌اند.

اعضای تیم مأموریت می‌گویند تعیین منشأ واقعی قمرهای مریخ می‌تواند سرنخ‌های مهمی درباره گذشته زمین‌شناختی این سیاره، تاریخ اولیه منظومه شمسی و چگونگی شکل‌گیری سیاره‌های درونی منظومه شمسی فراهم کند.

پس از بازگشت ایمن نمونه‌های ام‌ام‌ایکس به زمین، دانشمندان ترکیب شیمیایی و کانی‌شناسی آن‌ها را بررسی و اثر انگشت شیمیایی نمونه‌ها را با سنگ‌های مریخی و مواد سیارکی مقایسه خواهند کرد. این بررسی‌ها در کنار سایر داده‌های گردآوری‌شده، به تعیین منشأ فوبوس و در نتیجه دیموس کمک خواهد کرد.

هرچند جاکسا هدایت مأموریت کاوش قمرهای مریخ را برعهده دارد، این پروژه تلاشی بین‌المللی است که با مشارکت آژانس‌های فضایی ژاپن، ناسا و آژانس فضایی اروپا و همچنین شرکت‌هایی از آمریکا و اروپا انجام می‌شود. این شرکت‌ها بخشی از تجهیزات علمی و سامانه‌های ارتباطی فضاپیما را تأمین کرده‌اند.

ام‌ام‌ایکس نخستین مأموریت بازگرداندن نمونه از فوبوس نیست که به فضا پرتاب شده است. این عنوان به کاوشگر فوبوس-گرانت روسیه تعلق دارد که در نوامبر ۲۰۱۱ پرتاب شد، اما به‌دلیل نقص فنی موشک نتوانست از مدار زمین خارج شود. این فضاپیمای ۱۴٫۵ تنی در ژانویه ۲۰۱۲ برفراز اقیانوس آرام روی زمین سقوط کرد.