Ambitna misja „sample-return”.
Autorem artykułu jest Pan Michał Solnica – serdecznie dziękujemy!
Jednymi z najciekawszych, a zarazem najtrudniejszych misji sond bezzałogowych, jakie światowe agencje kosmiczne wysyłają poza Ziemię są te oznaczone kategorią „sample-return”. Za nazwą tą kryją się wyprawy, których celem jest nie tylko dotarcie do wybranego wcześniej ciała niebieskiego, ale też pobranie próbek, które następnie są dostarczane do laboratoriów naukowych, gdzie specjaliści pochylają się nad nimi i przeprowadzają badania w sterylnych pomieszczeniach zwanych „clean room”.
Jak dotąd udało się przywieźć na Ziemię fragmenty Księżyca (niektóre bezzałogowe misje serii Łuna i Chang’e oraz załogowe Apollo), pył z komety Wild 2 (amerykańska Stardust), próbki z planetoid Itokawa, Ryugu (japońskie Hayabusa oraz Hayabusa 2) i Bennu (amerykańska OSIRIS) oraz drobiny wiatru słonecznego (amerykańska Genesis). Ponadto w trakcie lotu jest chińska sonda Tianwen-2, której zadaniem jest dostarczenie regolitu z powierzchni innej planetki – Kamo’oalewa, co ma nastąpić jesienią przyszłego roku.
Potencjalnych celów dla tego typu ekspedycji jest w Układzie Słonecznym naprawdę wiele. Wyobraźmy sobie misję w stylu wspomnianego powyżej Stardusta, która chwyta w areożelową pułapkę nie drobiny kometarne, a wodę z gejzerów Enceladusa, aktywnego księżyca Saturna. Albo podobną, która zdobywa pył z wulkanów na jowiszowym Io… czy nawet z kriowulkanów, których wyziewy biją w czarne niebo nad Trytonem – największym z naturalnych satelitów Neptuna. Oczywiście najwięcej mówi się o wysłaniu bezzałogowych sond po próbki znacznie bliżej, na Marsa. Szykują się do tego zarówno Amerykanie, jak również ich rywale z Chin. Na pierwszy rzut oka trudno w tej chwili przewidzieć na sto procent które z tych kosmicznych mocarstw wygra ten wyścig. Zwłaszcza, że zwycięzcą w pewnym sensie może być ktoś zupełnie inny…
19 października, o godzinie 21:41:03 czasu polskiego (CEST) doszło do startu, z położonego na wyspach Riukiu kosmodromu Tanegashima niezwykłej misji, która uda się do systemu Czerwonej Planety. Wystrzelona przy pomocy rakiety H3 (wersja 24L) japońska sonda MMX (Martian Moons eXploration), czerpiąca z doświadczeń obu wypraw próbników Hayabusa ma za zadanie nie tyle dotrzeć do Marsa, co raczej do jego naturalnych satelitów: Fobosa i Deimosa. Oba będą badane w trakcie licznych przelotów, ale na pierwszym z nich sonda ma docelowo osiąść. Jeżeli manewr się powiedzie, w dalszej kolejności zostaną pobrane próbki (przynajmniej 10 gramów) z powierzchni większego z marsjańskich księżyców i zabezpieczone w specjalnej kapsule.
Zanim próbnik wystartuje, pozostawi na miejscu niewielki łazik, Idefix – dzieło inżynierów z Europejskiej Agencji Kosmicznej, a konkretnie z francuskiej CNES (Centre national d’études spatiales) i niemieckiej DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt). Wyposażony w cztery kamery (dwie nawigacyjne – NavCams i dwie WheelCams, które mają obserwować pracę kół w regolicie i tego jak wygląda praca mobilnego robota w warunkach tak niskiej grawitacji), a także spektrometr Ramana (RAX) i radiometr (miniRad), ma przeprowadzić badania na powierzchni Fobosa.
Sama sonda MMX jest wyposażona w następujące siedem przyrządów naukowych: CMDM (Circum-Martian Dust Monitor) urządzenie do badania zapylenia rejonów Fobosa i Deimosa, LIDAR (Light Detection and Ranging) urządzenie, wykorzystujące promień laserowy do pomiaru odległości, wysokości na powierzchni oraz albedo Fobosa i Deimosa, MEGANE (Mars-moon Exploration with GAmma rays and NEutrons) sprzęt dostarczony przez NASA i amerykańskie uczelnie, zawierający spektrometry neutronów i promieniowania gamma, MIRS (MMX InfraRed Spectrometer) kolejne urządzenie dostarczone przez francuską CNES, spektrometr podczerwieni, służący do badania struktury i minerałów wchodzących w skład księżyców Marsa, MSA (Mass Spectrum Analyser) spektrometr masowy, mający badać środowisko wokół Czerwonej Planety pod kontem jonów, a także OROCHI (Optical RadiOmeter composed of CHromatic Imagers) i TENGOO (TElescopic Nadir imager for GeOmOrphology) – specjalistyczne kamery do rejestrowania obrazów powierzchni Fobosa i Deimosa.
Jak będzie przebiegać ta ambitna misja? Po starcie w dniu 19 października (w Japonii będzie to już 20 października, godzina 4:41:03) sonda zostanie skierowana na trajektorię w kierunku Marsa, gdzie (po serii korekt kursu) dotrze po około dziesięciu miesiącach, w sierpniu 2027 roku. Miesiąc później ma przejść na tzw. orbitę quasi-satelitarną (QSO) wokół Fobosa, która później będzie wielokrotnie korygowana by dokonać obserwacji księżyca, badać jego skład i powierzchnię, a także by na podstawie zebranych danych można było wybrać dokładne miejsca lądowania.
Nastąpić ma ono na przełomie 2028 i 2029 roku. Po pobraniu próbek
i osadzeniu łazika, MMX ma wystartować w drogę powrotną, kilkakrotnie przelatując koło Deimosa, co będzie bardzo dobrą okazją do przeprowadzenia kolejnych pomiarów i badań. Odlot z rejonu Marsa jest przewidziany na 2030 rok, a lądowanie kapsuły z próbkami ma nastąpić w 2031 roku w Australii, tak jak było w przypadku sond Hayabusa – zapewne również na pustyni w rejonie Woomera Range Complex.
Jeżeli wszystko zakończy się sukcesem, będą to pierwsze materiały sprowadzone z księżyca innego niż ziemski. A nawet więcej. Gdy przyjrzymy się kolorowym zdjęciom Fobosa i Deimosa, dostrzeżemy, że ich powierzchnię pokrywa czerwonawy pył. Częściowo może on pochodzić z powierzchni samego Marsa, tak więc… może to Japończycy przywiozą próbki Czerwonej Planety jako pierwsi?
(MS)
