MMX – «Фобос-Грунт» по-японски — Новости Космонавтики

С Марсом японцы предприняли попытку «подружиться» 22 года назад, когда в июле 1998 года в космос отправился 18-й научный спутник Японии – станция «Нодзоми» (のぞみ, PLANET-B), что поместило Японию на третью строчку в списке стран (после СССР и США), отправлявших космические аппараты к Марсу. К сожалению, вследствие инженерной неопытности «Нодзоми» пролетела мимо Красной планеты. Невесть какой результат, скажут одни, однако это была первая робкая попытка достижения Марса.

Следующий марсианский проект получил название MMX (Martian Moons eXploration). В 2024-2025 годах перспективная ракета H-III запустит аппарат в направлении марсианских лун Фобос (греч. «Страх») и Деймос («Ужас») для их исследования и доставки образцов с одной из них.

Логотип миссии

Все началось, когда японские планетологи пришли к выводу о чрезвычайной важности понимания эволюции условий, предшествовавших появлению жизни в Солнечной системе. Тогда было объявлено о высочайшем приоритете миссии по забору и возврату образцов со спутников Марса, и о создании группы для проработки этой идеи.

9 июня 2015 г. на втором заседании подкомиссии по космической науке и исследованиям (входит в секцию космической промышленности и научно-технической базы Комитета по космической политике) Институт космических и астронавтических наук ISAS (г. Сагамихара, преф. Канагава) представил план доставки грунта со спутников Марса. Тогда предлагались варианты снабдить перелетный и возвращаемый модули или каждый химическим ракетным двигателем, или каждый электроракетной двигательной установкой, или же перелетный модуль химическим, а возвращаемый – электрическим двигателем. Позже ISAS приравнял приоритет такой миссии к другим значимым проектам, например, DESTINY+ (исследование околоземного астероида Фаэтон и других аполлонов).

19 февраля 2020 г. проект официально перешел на стадию эскизного проектирования. 11 сентября 2020 г. глава JAXA Ямакава Хироси (山川宏) на пресс-конференции сообщил, что на данный момент запуск планируется на 2024 ф.г. (т.е. до 1 апреля 2025 г.).

Приведем также одно высказывание стоящего (с 2018 г.) во главе ISAS господина Кунинака Хитоси (國中均). В мае 2019 г. тот заявил, что в 2025 г. во время открытия в Осаке Всемирной выставки (Expo 2025 Osaka, Kansai, Japan) было бы отнюдь не плохо транслировать в прямом эфире записанное с борта MMX видео Марса…

Содержание миссии

Неполный год уйдет на межпланетное путешествие до Красной планеты – если запуск пройдет по плану, то есть в сентябре 2024 г., то MMX достигнет геосферы Марса в августе 2025 г., а потом выйдет на ареостационарную орбиту.

План полета

Впоследствии аппарат перелетит на орбиту квазиспутника Фобоса для проведения дистанционных наблюдений и выполнения нескольких (одна или две) посадок на спутник, в результате чего ученые получат образцы с поверхности «Страха», а также смогут лучше понять происхождение марсианских спутников и процессы образования воды в протосолнечной системе.

При первой посадке необходимо собрать свыше 10 г местных пород. Для этого прибегнут к помощи механизма, сочетающего функции руки-манипулятора и пневматического пробоотборника. Согласно наблюдениям в видимом и инфракрасном диапазонах, вещество на поверхности обоих спутников неоднородно, поэтому с местом посадки пока не определились.

После забора грунта с Фобоса, аппарат пролетит около Деймоса для его изучения. Возвращение на Землю планируется на сентябрь 2029 г.

Орбита Фобоса пролегает ближе к Марсу, чем орбита Деймоса, значит сила притяжения планеты там сильнее, и, если MMX по каким-либо причинам придется экономить энергию, тогда этот «двоякодышащий» (в плане живучести на обоих спутниках) аппарат «перекинется» на менее энергозатратную орбиту Деймоса. Однако Фобос с позиции ученых – «артефакт» несказанно более драгоценный, так как из-за близости к Марсу на нем периодически должен оседать материал с планеты, после того как в последнюю врезаются метеориты

Кавакацу Ясухиро (в первом ряду, по центру, в белой рубашке)

Приветственное слово руководителя проекта Кавакацу Ясухиро (川勝康弘): «Это очень амбициозный проект как с точки зрения планетологии, так и с позиции межпланетной инженерии. К нему повышенное внимание со стороны международного сообщества. У нас трудятся исследователи и инженеры со всей Японии и из-за рубежа. Надеясь на запуск в 2024 году, мы работаем изо всех сил».

Цели проекта:

прояснить загадку происхождения и эволюции марсианских спутников, что поможет понять, как образовались планеты Солнечной системы;
пролить свет на механизм развития геосферы Марса и получить новые экспериментальные знания по истории эволюции марсианской геосферы;
овладеть опережающими технологиями космических исследований.

Аппаратура и первые испытания

Состав комплекса:

телескоп для подробного обозревания особенностей рельефа спутника со степенью развёртки изображений до 40 см TENGOO (TElescopic Nadir imager for GeOmOrphology);
камера для фотографирования рельефа и вещества поверхности в видимом свете OROCHI (Optical RadiOmeter composed of CHromatic Imagers), предназначенная для поиска гидратных минералов и органических веществ на всем Фобосе и, в особенности, вокруг зоны предполагаемой «высадки»;
лидар для получения данных о форме и альбедо Фобоса LIDAR;
спектрометр ближнего ИК-диапазона MIRS (MMX InfraRed Spectrometer) для подробного изучения полезных ископаемых Фобоса. Будет «зондировать» спутник на длине волны 0.9-3.6 микрон. Разрабатывается совместно с французским Национальным центром космических исследований CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) и французскими же исследовательскими центрами LESIA-Paris (головная организация), LAB, LATMOS, LAM и IRAP-OMP;
гамма-нейтронный спектрометр MEGANE (яп., «очки») для изучения составляющих Фобос элементов. Разработчиком выступает Университет Джонса Хопкинса (Балтимор, штат Мэриленд);
прибор для анализа пыли вокруг Фобоса CMDM (Circum-Martian Dust Monitor), который «займется» частицами размером более 10 микрометров;
масс-спектрометр для изучения наблюдающихся вокруг спутника ионов MSA (Mass Spectrum Analyzer);
спектрометр ближнего инфракрасного диапазона MacrOmega (Macroscopique Observatoire pour la Minéralogie, l’Eau, le Glaces et l’Activité или же Macroscopic Observatory for Mineralogy, Water, Ice and Activity);
-франко-германский малый посадочный аппарат совместной разработки CNES и Германского аэрокосмического центра DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt).

Кстати, последний в списке будет размером с микроволновку – в настоящее время его разрабатывают со следующими характеристиками: масса около 25 кг, конструкция легкая, но прочная.Его сбросят на Фобос до отделения японского посадочного аппарата с целью анализа поверхностного реголита и его состава. Это оптимизирует программу марсианских работ, повысит надежность миссии и позволит получить какие-либо научные результаты на основе данных с поверхности Фобоса до прибытия на Землю капсулы с образцами. В отличие от аналогичного аппарата Mascot, погостившего на астероиде Рюгу не более суток (работал на батарее первичных источников тока), его «потомок» сможет двигаться и обозревать поверхность спутника порядка 100 дней, для чего на нем потребуется установить солнечные батареи.
Октябрьские тесты на стенде LAMA, Германия

6 октября команда миссии оповестила интересующихся ходом развития проекта людей, что в самом разгаре серия испытаний по сбросу такого зонда на «поверхность Фобоса». Для этих целей задействован немецкий Тестовый стенд LAMA (Landing and Mobility Test Facility) в Бремене. Компьютерное моделирование тоже используется.

После окончания тестов, в 2021 г. специалисты обновят модель зонда и приступят к воплощению его в «железо».

Один в поле не воин

Несколько стран уже изъявили желание принять участие в миссии.

10 апреля 2017 г. JAXA подписало с французским Национальным центром космических исследований исполнительную договоренность (implementing arrangement). Французское космическое агентство предложило:

изготовить спектрометр ближнего ИК-диапазона MacrOmega;
помочь с вопросами динамики межпланетных полетов;
предоставить малый посадочный аппарат.

22 сентября 2017 г. JAXA снова заключило с NASA испольнительную договоренность по MMX и другим проектам. Стороны заявили, что на Фобосе могли осесть частицы с Марса, и в случае успеха, этот проект может стать первым в истории, доставившим образцы не только с марсианских спутников, но и с самой Красной планеты!!! Также стало ясно, что рассматривается вопрос предоставления NASA гамма-нейтронного спектрометра MEGANE.

3 октября 2018 г. франко-германский посадочный зонд Mascot (Mobile Asteroid Surface Scout) был сброшен с «Хаябусы-2» для анализа поверхности Рюгу. И аккурат после этого действа (!) главы JAXA, CNES и DLR сделали совместное заявление прямо «с полей» 69-го Международного астронавтического конгресса (International Astronautical Congress), проходившего в немецком Бремене. Из него следует, что Mascot получит «наследника» своих дел в виде малогабаритного посадочного аппарата для проекта MMX.

18 июня 2019 г. исполнительная договоренность была подписана с DLR. Уточнялось, что Германия предоставит свои испытательные стенды для проведения тестов по сбрасыванию аппарата с высоты. А 26 июня 2019 г. подписали договоренность со CNES по MMX и по предоставлению со стороны JAXA образцов с «Хаябусы-2» для анализа. В документе расписаны предыдущие договоренности – изготовление Францией спектрометра MacrOmega и прочее.

Соглашение от 26.06.2019. На подписании присутствовали премьер-министр Японии Абэ Синдзо и президент Франции Эмманюэль Макрон (слева – глава CNES Жан-Ив Ле Галь, справа – глава JAXA Ямакава Хироси)

Надо сказать, что и в нестандартном 2020 г. работа по налаживанию взаимодействия по проекту не останавливается. К примеру, 22 октября главы CNES Жан-Ив Ле Галь (Jean-Yves Le Gall) и JAXA Ямакава Хироси провели видеоконференцию, где обсудили сотрудничество в области космоса. Стороны подчеркнули хорошую динамику развития проекта MMX.

Кстати говоря, JAXA и несколько японских университетов проделали работу по оценке возможного загрязнения спутников Марса земными микроорганизмами. Результаты исследования передали в Комитет по космическим исследованиям COSPAR (Committee on Space Research). В марте 2019 г. во время заседания совета директоров Комитет одобрил предлагаемые JAXA меры в качестве рекомендуемых к исполнению в рамках политики планетарной защиты в соответствии с мировыми стандартами. Их опубликовали в двух частях в электронной версии европейского научного журнала Life Sciences in Space Research 10 и 17 июля 2019 г.

Таков проект японцев. Но очень верим, что и российский проект, разрабатываемый для реанимации «Фобоса-Грунт» (потерян в 2011 г. при выведении на отлетную траекторию) и имиджа нашей страны будет обязательно реализован. Российский космический комплекс «Фобос-Грунт 2» (известный также как «Бумеранг» или «Экспедиция-М») предусматривает кроме взятия образцов с Фобоса обширную программу изучения системы Марса. На данный момент можно надеяться на запуск не ранее 2026 года…

А для желающих быть в курсе последних новостей японского проекта предлагаем ссылки на английские страницы сайта и твиттера MMX:http://mmx.isas.jaxa.jp/en/ и https://twitter.com/mmx_jaxa_en

Евгений Рыжков

Источники

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E6%94%BF%E7%AD%96%E5%A7%94%E5%93%A1%E4%BC%9A

https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-kagaku/kagaku-dai2/gijisidai.html

https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-kagaku/kagaku-dai2/siryou1-6.pdf

https://www.isas.jaxa.jp/topics/000947.html

https://www.isas.jaxa.jp/topics/001135.html

http://fanfun.jaxa.jp/jaxatv/files/20170922_nasa_joint_j.pdf

https://www.isas.jaxa.jp/topics/001907.html

https://www.isas.jaxa.jp/topics/files/Joint_Statement_MMX_ja.pdf

https://www.isas.jaxa.jp/topics/002180.html

https://www.isas.jaxa.jp/topics/002184.html