MMX Marsi kaaslaste juurde: Jaapan tahab tuua Phoboselt proovi, NASA aitab

Mida NASA missioonile annab

MMX-i juhib Jaapani kosmoseagentuur JAXA ja NASA osaleb partnerina. NASA tähtsaim pardaseade on MEGANE — gammakiirguse ja neutronite spektromeeter. Phobose pinda tabavad lakkamatult kosmilised kiired ja nende mõjul lähtub pinnast gammakiirgust ning neutroneid, mille energia sõltub sellest, milliseid keemilisi elemente seal leidub. Kui seda kiirgust orbiidilt mõõta, saab teada, millest pind koosneb.

NASA-lt pärineb ka P-Sampler: ühe maandumisjala külge kinnitatud katseline proovivõtja, mis puhub kõrgsurvelämmastiku pahvakutega pinnamaterjali anumasse. JAXA enda C-Sampler võtab proovi mitme sentimeetri sügavuselt. NASA süvakosmose sidevõrk (Deep Space Network) on abiks sidepidamisel ja navigeerimisel ning umbes 15% Maale toodud proovist antakse hoiule NASA Johnsoni kosmosekeskusele Houstonis.

Kinnipüütud asteroidid või kokkupõrke rusud?

Phobose mõõtmed on umbes 27 × 22 × 18 km. Ta tiirleb Marsi pinnast umbes 6000 km kõrgusel ja teeb ööpäevas ümber planeedi kolm tiiru. Deimose mõõtmed on umbes 15 × 12 × 11 km ja ühe tiiru teeb ta 30 tunniga. Mõlemad kaaslased on tumedad ja peegeldavad valgust sarnaselt süsinikurikaste (C-tüüpi) asteroididega. See sarnasus toetab oletust, et Mars on nad kinni püüdnud, kuigi NASA märgib, et osa tõendeid räägib kinnipüüdmise vastu.

Teise seletuse järgi põrkas Marsiga kokku suur taevakeha ja paiskas orbiidile ainest, millest hiljem tekkisid kaaslased. JAXA käsitleb neid kaht omavahel võistlevate seletustena. Kolmanda võimaluse pakkusid 2024. aastal välja NASA ja Durhami ülikooli teadlased: Marsi gravitatsioon rebis mööduva asteroidi tükkideks, killud põrkasid omavahel kokku ja jahvatasid üksteist peeneks, kuni neist tekkis planeeti ümbritsev ketas, millest omakorda moodustusid kaaslased.

Süsinikurikastes asteroidides võib leiduda vett ja lenduvaid aineid, millest võib kujuneda atmosfäär. Kui Marsi kaaslased on kinnipüütud asteroidid, koosnevad nad just sellisest ainest, mis võis tuua vett siseplaneetidele, sealhulgas Maale. Kui nad on aga moodustunud kokkupõrke rusudest, on neis säilinud tükike varajast Marssi.

Mida võib selgitada kümme grammi Phobose ainest

MEGANE kaardistab elementide jaotuse kogu Phobose pinnal ja selle kaardi abil valitakse maandumiskoht. Laboris saab aga uurida üksikute terade keemilist ja mineraloogilist koostist. Koostis on peamine tunnus, mille järgi otsustada, kas Phobos on kinnipüütud asteroid või kokkupõrkes tekkinud kaaslane.

Kuna Phobos tiirleb Marsile nii lähedal, on JAXA hinnangul Marsi pinnalt välja paisatud ainet langenud talle üle saja korra rohkem kui Deimosele. Seetõttu võib proovis olla ka pisikesi tükke Marsist endast. Need on Phobosele jõudnud kaua pärast kaaslase sündi, ükskõik kuidas see toimus.

Missiooni ajakava ja Marsi kaaslaste vaatlemine

• 19. oktoober 2026 kell 19:41 UTC (kavandatud): start kanderaketi H3 kümnendal lennul; varupäevad ulatuvad 7. novembrini (Jaapani kuupäeva järgi).
• August 2027: sond jõuab Marsi juurde ja tiirleb seejärel Phobose lähedal, et kaaslane kaardistada ja valida maandumiskohad.
• Kõige varem 2028. aasta detsembris: proovide võtmine. Esmalt maandub väike kulgur, seejärel sond ise.
• 2030: pärast Deimosest möödalendu ja selle vaatlemist lahkub sond Marsi juurest; kojutee kestab umbes aasta.
• 2031: prooviga kapsel siseneb Maa atmosfääri ja maandub Austraalias, kust see ära tuuakse.

Järgmise opositsiooni ajal, 2027. aasta veebruari teisel poolel, on Mars Lõvi tähtkujus. Marsi näiv tähesuurus on siis −1,3, Phobosel 12,1 ja Deimosel 13,2. Phobos ei eemaldu planeedi ketta keskpunktist rohkem kui umbes 19 kaaresekundi kaugusele ja Deimos rohkem kui umbes 48 kaaresekundi kaugusele. Palja silma või binokliga paistab ainult Mars: 12.–13. tähesuuruse kaaslased paistavad alles teleskoobis. Kaaslaste vähesest heledusest suurem takistus on planeet ise, mis on neist üle 13 tähesuuruse võrra heledam: nende nägemiseks on vaja suurt suurendust, rahulikku atmosfääri ja soovitatavalt võimalust Marsi sära varjata. Mars on taevaekvaatorist umbes 15° põhja pool, nii et seda on hea vaadelda mõlemalt poolkeralt.