Questa voce o sezione tratta di una missione astronautica in corso.
Le informazioni possono pertanto cambiare rapidamente con il progredire degli eventi. Nel modificarla, considera gli eventi in una prospettiva storica e non aggiungere speculazioni alla voce.
Martian Moons Exploration
Emblema missione
Immagine del veicolo
Rappresentazione artistica della Martian Moons Exploration in prossimità delle lune di Marte
La Martian Moons eXploration (MMX) è una missione spaziale per l'esplorazione di Marte e dei suoi satelliti naturali ideata dalla JAXA, l'agenzia spaziale giapponese, il cui lancio è avvenuto il 19 ottobre 2026. Obiettivo della missione, oltre a condurre osservazioni di Deimos e monitorare il clima di Marte, è atterrare e raccogliere campioni su Fobos, la luna maggiore, e riportarli sulla Terra nel 2031.
La sonda è stata lanciata il 19 ottobre 2026 con l'obiettivo di raggiungere Marte un anno dopo. Raggiunto il pianeta rosso, verrà prima immessa in un'orbita areocentrica che la renda un quasi-satellite di Fobos, la luna maggiore e più interna di Marte, dalla cui superficie recupererà almeno 10g di regolite. Decollata dalla superficie di Fobos, la sonda approccerà Deimos, la seconda luna del pianeta, della quale eseguirà diversi sorvoli ravvicinati prima di immettersi sulla traiettoria di ritorno e lanciare la capsula per riportare i campioni sulla Terra per riportare i campioni sulla Terra. Il loro arrivo, previsto inizialmente per luglio del 2029, è stato posticipato al 2031.
L'architettura della missione prevede l'uso di tre moduli: un modulo propulsivo, un modulo scientifico e la capsula di ritorno per una massa totale al lancio di circa 4000kg. La sonda utilizzerà la propulsione chimica e sarà alimentata da pannelli fotovoltaici.
Obiettivi scientifici
La missione si prefigge di individuare prove conclusive riguardo all'origine dei satelliti naturali di Marte, discriminando tra le due principali ipotesi al riguardo: che le due lune siano degli asteroidi catturati dal pianeta oppure che esse si siano formate dalla riaggregazione di materiale proveniente da Marte, lanciato nello spazio dall'impatto di un corpo di medie dimensioni col pianeta rosso. In tal modo, i ricercatori vorrebbero acquisire maggiori informazioni sul trasporto dell'acqua attraverso il limite della neve e, conseguentemente, le caratteristiche che hanno determinato l'estensione della zona abitabile nel sistema solare.
Nello specifico la missione MMX ha i seguenti obiettivi definiti in base a due aspetti diversi:
Obiettivi scientifici:
Chiarimento dell'origine delle lune marziane e del processo di formazione dei pianeti nel sistema solare.
Chiarimento del processo di evoluzione della sfera marziana (Marte, Fobos, Deimos).
Obiettivi tecnologici:
Stabilire la tecnologia necessaria per il viaggio di ritorno tra la Terra e Marte.
Stabilire tecniche avanzate di campionamento sui corpi celesti.
Stabilire tecnologie di comunicazione ottimali utilizzando una stazione di terra di nuova concezione.
Per raggiungere questi obiettivi la missione raccoglierà dati scientifici attraverso una serie di strumenti installati sullo spacecraft principale e su un rover che verrà depositato sulla superficie. In aggiunta la missione mira a recuperare un minimo di 10 g di campioni dalla superficie di Fobos da riportare a terra nel 2029 per un approfondito studio di laboratorio.
La JAXA ha dato notizia al pubblico della Martian Moons Exploration il 10 giugno 2015. Il lancio, inizialmente previsto per il 2024, è stato posticipato nel dicembre 2023 al 2026 con il ritorno sulla Terra previsto per cinque anni dopo, nel 2031.
Altre agenzie spaziali contribuiscono alla missione fornendo strumenti e partecipazione scientifica. La NASA contribuisce con uno spettrometro nei raggi gamma e a neutroni chiamato MEGANE, acronimo per Mars-moon Exploration with GAmma rays and NEutrons. La Francia, attraverso il Centre national d'études spatiales (CNES), contribuisce con uno spettrometro operante nel vicino infrarosso chiamato MMX InfraRed Spectrometer (MIRS), inoltre parteciperà allo studio della dinamica della sonda in prossimità di Fobos e collaborerà con l'Agenzia spaziale tedesca (DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) per la realizzazione di un lander, nel prosieguo di una collaborazione tra i tre istituti di ricerca che ha dato i suoi frutti già nella missione Hayabusa 2.
Strumenti scientifici
La sonda sarà dotata dei seguenti strumenti
TENGOO (TElescopic Nadir imager for GeOmOrphology): una fotocamera telescopica a campo stretto per studi dettagliati della superficie
OROCHI (Optical RadiOmeter composed of CHromatic Imagers): una fotocamera multi-bandagrandangolare
MMX Rover: un rover che verrà rilasciato sulla superficie per analisi in-situ
Rover Idefix
Modello del rover Idefix
A seguito di uno studio dell'Agenzia spaziale francese (CNES), è stato deciso di aggiungere un piccolo rover alla missione, fornito dal CNES e dall'Agenzia spaziale tedesca (DLR), che verrà rilasciato sulla superficie di Fobos a inizio 2029. Idefix è un rover dal peso inferiore ai 30 kg che prende il nome dall'omonimo cane di Obelix nel fumetto francese Asterix.
Il rover sarà equipaggiato con telecamere (fornite dal CNES), un radiometro e uno spettrometro Raman (forniti dal DLR) per l'esplorazione in situ della superficie. I suoi obiettivi sono atterrare sulla superficie di Fobos, analizzare il comportamento del suolo in risposta alle sollecitazioni meccaniche e trasmettere queste informazioni alla Terra. Deve anche dimostrare che è possibile utilizzare la locomozione su ruote su un corpo con una gravità così bassa. Infine, effettuerà misurazioni sul posto, osservando il terreno di Fobos con una risoluzione di 100μm.
Sistema di raccolta del campione
Sezione trasversale del carotiere per la raccolta di campioni (modello)
Il sistema di raccolti campioni di MMX (MMX Sampler) è dotato di due differenti metodi di campionamento: il Coring Sampler (C-Sampler) per ottenere la regolite a profondità maggiori di 2 cm dalla superficie di Fobos, e il Pneumatic Sampler (P-Sampler) per la raccolta dalla superficie di Fobos realizzato da Honeybee Robotics per conto della NASA.
Il C-Sampler acquisirà campioni del sottosuolo con un obiettivo di almeno 10 grammi di regolite, campionando a più di due centimetri di profondità. Il campione acquisito sarà trasferito dalla Sample Transfer Unit (composta da un manipolatore, un controller e un sensore di misurazione del terreno). Il campione acquisito verrà dapprima posto nel Sample Storage, poi trasferito alla Sample Return Capsule dal meccanismo di trasferimento. Il tempo totale di funzionamento dall'atterraggio al decollo da Fobos sarà di 2,5 ore.
Il P-Sampler che è installato vicino alla pedana della gamba di atterraggio utilizzerà una pistola ad aria per soffiare gas pressurizzato sollevando regolite dalla superficie e raccogliendola in un contenitore dedicato.
Il ritorno dei campioni sulla Terra attraverso la Sample Return Capsule è atteso nel luglio 2031. Il team di MMX è al lavoro per progettare i protocolli analitici per il trattamento e l'analisi dei campioni di Fobos che verranno riportati a Terra dalla missione.
Il lancio della sonda spaziale MMX da parte del lanciatore giapponese H3 è avvenuto il 19 ottobre 2026 dal Centro spaziale di Tanegashima. Durante il suo transito verso Marte, la sonda modificherà la sua traiettoria tre volte prima di entrare in orbita attorno a Marte nel 2027. Dovrebbe rimanere nel sistema marziano fino al 2030. Nella fase scientifica principale rimarrà per la maggior parte del tempo in un'orbita quasi stazionaria sopra l'equatore di Fobos per condurre le sue osservazioni scientifiche e selezionare il sito per la raccolta dei campioni.
Mappatura di Fobos
Dopo aver verificato il funzionamento degli strumenti, MMX si posizionerà a diverse altitudini sopra Fobos, comprese tra 200 e 20 km di altitudine. Le diverse orbite permetteranno alla sonda di effettuare una mappatura mineralogica (in particolare di minerali idrati) e uno studio geologico completo di Fobos. Verranno effettuate misurazioni per determinare la struttura interna, in particolare la presenza di ghiaccio.
Campionamento del suolo e studio in situ di Fobos
Nel 2029 la sonda rilascerà il rover Idefix sulla superficie, lasciandolo cadere da un'altezza tra 40 e 100 metri; data la bassa gravità di Fobos il rover atterrerà a una velocità di appena 1 m/s sulla superficie di Fobos per condurre una campagna di osservazione scientifica di circa 100 giorni terrestri. Successivamente la sonda MMX atterrerà brevemente (per due o tre ore) in due siti per condurre studi in situ e raccogliere campioni di suolo.
Nelle ultime fasi della missione MMX studierà Deimos per circa quattro mesi effettuando diversi sorvoli. Le osservazioni di Deimos vengono effettuate nell'ultima fase perché Deimos orbita su un'orbita più distante e la sonda, posta su un'orbita areocentrica più esterna, consumerà meno propellente per la successiva manovra di rientro verso la Terra.
(EN) Martian Moons eXploration (MMX) Mission Overview (PDF), Signing Ceremony for the Implementation Arrangement with CNES on Cooperative Activities in MMX (Martian Moons eXploration) April 10, 2017, JAXA Tokyo Office. URL consultato il 14 gennaio 2019.
(EN) M. Fujimoto, H. Miyamoto, K. Kuramoto e MMX Science Board members, JAXA's Martian Moons eXplortaion, MMX (PDF), in EPSC Abstracts, European Planetary Science Congress 2017, vol.11, 2017, EPSC2017-136. URL consultato il 14 gennaio 2019.
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