MMX 火星衛星探測任務：日本要從火衛一帶回樣本，NASA 扮演什麼角色

NASA 貢獻了什麼

MMX 由日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）主導，NASA 是合作夥伴。NASA 為探測器提供的最主要儀器是 MEGANE，一具伽瑪射線與中子能譜儀。宇宙射線不停打在火衛一上，表面隨之放出伽瑪射線和中子，它們的能量取決於表面含有哪些元素；所以只要在軌道上測量這些輻射，就能知道表面由什麼組成。

NASA 也提供了 P-Sampler。這是一具裝在一支著陸腿上的技術驗證用採樣器，靠一陣陣高壓氮氣把表面物質吹進容器。JAXA 自己的 C-Sampler 則取出地表下約 2 公分深的柱狀樣本。深太空網路（DSN）會協助通訊和導航；帶回地球的樣本約有 15% 將交給 NASA 位於休士頓的詹森太空中心保管。

捕獲來的小行星，還是撞擊拋出的碎屑？

火衛一大小約 27 × 22 × 18 公里，在火星表面上方約 6,000 公里處繞行，一天繞火星三圈。火衛二約 15 × 12 × 11 公里，每 30 小時繞火星一圈。兩顆衛星都很暗，反射光線的方式和碳質小行星相似。這一點支持「火星捕獲了它們」的說法，不過 NASA 也指出，有些證據和這個說法相牴觸。

另一種說法是大碰撞：一個大型天體撞上火星，把物質拋進軌道，這些物質後來聚集成兩顆衛星。JAXA 稱這兩種說法是相互競爭的理論。第三種說法由 NASA 和杜倫大學的研究人員在 2024 年提出：火星的重力把一顆路過的小行星撕碎，碎片互相碰撞、愈磨愈碎，形成一個碎屑盤，兩顆衛星便由此誕生。

碳質小行星可能帶有水，以及構成大氣的物質。如果兩顆衛星是捕獲來的，它們就是這類物質的樣品；包括地球在內，內行星上的水可能正是由這類物質帶來的。如果它們是由撞擊碎屑聚成的，保存下來的就是早期火星的一部分。

10 公克火衛一樣本能透露什麼

MEGANE 會畫出整個火衛一的元素分布圖，幫忙選定登陸地點。樣本進了實驗室，就能逐一分析個別顆粒的化學與礦物組成。要分辨火衛一是捕獲來的小行星，還是在撞擊中誕生的衛星，關鍵就在它的組成。

火衛一離火星非常近，JAXA 估計，從火星表面受撞擊拋出、落到火衛一上的物質，是落到火衛二上的一百倍以上。因此樣本裡也可能有火星本身的小碎塊；不論火衛一是怎麼形成的，這些碎塊都是在它形成很久以後才落上去的。

任務時間表，以及怎樣親眼看到這兩顆衛星

• 2026年10月19日 19:41 UTC（預定）：由 H3 火箭第 10 次飛行任務送上太空；備用發射日最晚到 11月7日（日本日期）。
• 2027年8月：抵達火星，接著進入貼近火衛一的環繞軌道，測繪表面並挑選登陸地點。
• 最早 2028年12月：採集樣本。先由一輛小型探測車登陸，再換探測器本體登陸。
• 2030 年：飛掠並觀測火衛二之後離開火星，踏上約一年的返程。
• 2031 年：裝著樣本的返回艙進入地球大氣層，在澳洲回收。

下一次火星衝在 2027年2月下半月。那時火星在獅子座，亮度 −1.3 等，火衛一 12.1 等，火衛二 13.2 等。這段期間，火衛一離火星中心不會超過約 19 角秒，火衛二不超過約 48 角秒。不用天文望遠鏡的話，只看得到火星：兩顆衛星只有 12 到 13 等，遠遠超出肉眼和雙筒望遠鏡的極限。不過比衛星太暗更麻煩的，是旁邊那顆行星比它們亮了 13 個星等以上，強光會把它們淹沒。要看到衛星，需要高倍率、穩定的大氣，最好還有辦法把火星的光擋掉。火星位在天球赤道以北約 15°，南北半球的觀測者都能在不錯的仰角看到它。