ژاپن فضاپیمایی را برای ماموریت گرفتن نمونه از قمر مریخ به فضا پرتاب می کند

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

ژاپن قرار است در اولین ماموریت جهان برای بازگرداندن نمونه هایی از فوبوس، یکی از دو قمر کوچک سیب زمینی شکلی که به دور مریخ می چرخند، فضاپیمایی را پرتاب کند.

دانشمندان امیدوارند این ماموریت، که انتظار می‌رود پنج سال طول بکشد، سرنخ‌هایی از چگونگی شکل‌گیری فوبوس و برادر کوچک‌ترش دیموس ارائه کند و امیدوارم حتی منشأ حیات در منظومه شمسی را روشن کند.

پرتاب این فضاپیما توسط آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن در روز سه‌شنبه با موشک H-3 جدید ژاپنی در حالی انجام می‌شود که ایالات متحده، چین و دیگران در حال بررسی اعزام فضانوردان به مریخ هستند.

یاسوهیرو کاواکاتسو، مدیر پروژه MMX، گفت که نمونه‌های فوبوس داده‌های مفیدی را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد تا از یک قمر مریخی به عنوان پایگاهی برای مأموریت خدمه آتی به این سیاره استفاده کنند.

کاواکاتسو گفت: «علی رغم اهمیت بالقوه آنها، قمرهای مریخ هرگز به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته اند. آنها به عنوان مهم ترین کوه های صعود نشده در منظومه شمسی شناخته می شوند.

ژاپن مأموریت بین‌المللی را رهبری می‌کند که شامل تجهیزات و پشتیبانی ارتباطی ناسا و دیگر آژانس‌های فضایی ملی است.

از دهه 1960، ده ها ماموریت به مریخ فرستاده شده است، اما قمرهای آن تا حد زیادی یک راز باقی مانده اند. فوبوس و دیموس نام خود را از شخصیت های اساطیری یونانی ترس و وحشت، پسران خدای جنگ آرس، که همتای رومی او مریخ است، گرفته اند.

چندین تلاش روسیه برای فرود بر فوبوس، از جمله یکی در سال 2011، با شکست مواجه شد.

یک سوال کلیدی این خواهد بود که آنها چگونه شکل گرفته اند و از چه چیزی ساخته شده اند. برخی از دانشمندان بر این باورند که این دو جسم نامنظم و حفره‌دار می‌توانند بقایای زباله‌هایی باشند که پس از برخورد یک جرم بزرگ آسمانی به مریخ به وجود آمده‌اند. برخی دیگر می گویند که قمرها می توانند سیارکی باشند که از جای دیگری آمده اند.

مقامات JAXA فکر می کنند نمونه هایی از فوبوس پاسخ هایی را ارائه می دهند.

کیوشی کوراموتو، محقق اصلی MMX گفت: «ما تقریبا به طور قطع می‌توانیم با تجزیه و تحلیل نمونه‌های خاک (فوبوس) به نتیجه‌ای برسیم.

دانشمندان تصمیم گرفتند نمونه‌هایی از فوبوس جمع‌آوری کنند زیرا ماه از دیموس به مریخ نزدیک‌تر است و بنابراین ممکن است اطلاعات بیشتری درباره این سیاره داشته باشد. مقامات JAXA می گویند انتظار می رود مواد مریخ حدود 0.1 درصد از مواد جمع آوری شده از فوبوس را تشکیل دهد.

فوبوس با قطری در حدود 20 تا 30 کیلومتر (10 تا 20 مایل) سه بار در روز در فاصله حدود 6000 کیلومتری (3700 مایل) به دور مریخ می چرخد.

کوراموتو گفت که نمونه‌های فوبوس همچنین می‌توانند منشأ دیموس را روشن کنند زیرا اعتقاد بر این است که این دو قمر ریشه‌های مشابهی دارند. این ماموریت همچنین شامل برنامه هایی برای پرواز توسط Deimos و جمع آوری مشاهدات است.

برای رسیدن به سیاره سرخ، در فاصله 55 میلیون کیلومتری (34 میلیون مایلی) از زمین در نزدیکترین نقطه، سفری طولانی خواهد بود. کاواکاتسو گفت که مسافت واقعی پرواز 500 تا 600 میلیون کیلومتر (310 تا 370 مایل) خواهد بود.

پس از پرتاب بر روی موشک H3، این فضاپیما در حدود آگوست 2027 به منطقه مریخ خواهد رسید. سپس به مدت سه سال در نزدیکی فوبوس و اطراف فوبوس پرواز خواهد کرد تا قبل از بازگشت به خانه در سال 2031، داده ها را جمع آوری کند و نمونه هایی از ماه جمع آوری کند.

MMX از سه ماژول - برای رانش، اکتشاف و بازگشت - تشکیل شده است و وزن آن حدود 5 تن (4.5 تن متریک) است. تنها ماژول سوم به خانه باز می گردد و نمونه ها در یک کپسول ذخیره می شوند.

این فضاپیما ۱۳ ابزار از جمله یک مریخ نورد که به طور مشترک توسط فرانسه و آلمان ساخته شده است و بر روی ماه فرود خواهد آمد، و همچنین یک دستگاه نمونه برداری ناسا و ابزار اندازه گیری پرتوهای گاما و دستگاه ارتباطی فضای عمیق آژانس فضایی اروپا را حمل خواهد کرد. یک مانیتور تشعشع ژاپنی داده هایی را جمع آوری می کند که می تواند به اکتشاف مریخ در آینده کمک کند.

مریخ نورد فرانسوی-آلمانی Idefix ابتدا روی فوبوس فرود می آید. در طی یک ماموریت 100 روزه در حدود سال 2029، سطح ماه را برای کمک به نمونه برداری بعدی از خاک ژاپن کاوش خواهد کرد.

زمانی که MMX مدتی بعد فرود آمد، هدف دانشمندان JAXA جمع آوری حداقل 10 گرم (0.35 اونس) خاک از ماه از دو نمونه برداری با استفاده از روش های آمریکایی و ژاپنی است.

دستگاه نمونه برداری ناسا از گاز تحت فشار برای بلند کردن گرد و غبار سطحی به داخل یک ظرف استفاده می کند و روش هسته زنی JAXA نمونه ها را از عمق حدود 2 سانتی متری (کمتر از 1 اینچ) جمع آوری می کند.

در اولین تلاش، MMX نمونه‌های سطحی و زیرزمینی را با استفاده از هر دو دستگاه جمع‌آوری می‌کند و در فرود دوم نمونه‌های زیرزمینی اضافی را می‌گیرد.

دانشمندان می‌گویند جمع‌آوری نمونه‌ها از مکان‌های مختلف، شانس به دست آوردن هر گونه اثر بالقوه حیات میکروبی گذشته از مریخ را افزایش می‌دهد.

این نمونه ها در یک کپسول محافظت شده در برابر حرارت که برای زنده ماندن از ورود مجدد به جو زمین طراحی شده است، ذخیره می شوند. انتظار می‌رود این هواپیما قبل از بازگرداندن به ژاپن در استرالیا فرود بیاید.

دو ماموریت هایابوسا ژاپن نمونه‌های سیارکی را بازگرداند، اولین بار در سال 2010 و بار دیگر در سال 2020.

فضاپیما باید بر اساس داده های توپوگرافی ارائه شده توسط مریخ نورد، مکان نسبتا هموار و همواری را برای فرود خود انتخاب کند و سپس نمونه ها را ظرف دو ساعت جمع آوری کند.

فرود آمدن بر روی ماه پوکه، که تنها یک دو هزارم گرانش زمین را دارد، یک چالش است.

برای به حداقل رساندن پرش در هنگام تاچ داون، ماژول کاوش MMX به ارابه فرود چهارپایه با ویژگی های جذب ضربه مجهز شده است.

این مریخ نورد دارای چرخ هایی است که می توانند در گرانش کم کشش پیدا کنند. JAXA گفت، اگر واژگون شود و "با سرعت حلزون" حرکت کند، می تواند خودش را اصلاح کند.

دکتری مهندسی نانو از دانشگاه دلفت. محقق منتشر شده و داور مجلات. بینش علمی را به استانداردهای محتوا می رساند. نمایه کامل →