Гонка на Марс: почему Япония может опередить США и Китай на луне Фобос

Как объявило японское космическое агентство JAXA, базирующееся в Тёфу недалеко от Токио, космический зонд «Исследование марсианских лун» (MMX) планируется запустить 19 октября 2026 года в 21:41 по центральноевропейскому летнему времени (20 октября, 4:41 по японскому местному времени) из космического центра Танегасима на одноименном южном японском острове. Трехмодульный космический корабль на борту ракеты-носителя H3 отправляется в пятилетнее путешествие, чтобы впервые доставить на Землю образцы почвы с марсианского спутника Фобоса.

Это означает, что Япония может обогнать США и Китай в гонке за первыми возвращенными образцами из марсианской системы. Как сообщает канадская телекомпания CTV News со ссылкой на информационное агентство AFP, правительство США отменило собственную программу репатриации в начале 2026 года из соображений экономии, а Китай не планирует начать свою миссию “Тяньвэнь-3” раньше 2028 года.

Однако проект подлежит оговоркам, поскольку первоначально зонд должен был взлететь осенью 2024 года, но пропустил окно запуска на Марс, которое открывается только раз в 26 месяцев, из-за задержек после неудачного первого полета ракеты типа H3 в марте 2023 года. Хотя новая ракета-носитель за это время вывела на околоземную орбиту несколько спутников, в декабре 2025 года в одной из этих миссий преждевременно вышел из строя еще один двигатель.

Спутник Марса Фобос как аббревиатура образцов горных пород с Красной планеты.

Американский марсоход Perseverance собирает керны горных пород в металлические трубы на поверхности Марса с момента приземления в феврале 2021 года. Однако для транспортировки обратно оттуда требуется собственная поднимающаяся ракета из-за высокой гравитации планеты, поэтому вместо этого Япония направляется к спутнику Фобос шириной 27 километров.

Фобос вращается вокруг Марса три раза в день на расстоянии около 6000 километров. Из-за такого небольшого расстояния на Луне регулярно захватываются так называемые выбросы. Это куски породы, выброшенные в космос с поверхности Марса во время ударов астероидов. Как сообщает The Guardian со ссылкой на информационное агентство Associated Press, по оценкам JAXA, этот материал составляет около 0,1 процента верхнего слоя почвы на Фобосе.

Используя оставшиеся 99,9 процентов образцов, ученые хотят выяснить, являются ли два марсианских спутника Фобос и Деймос захваченными астероидами или образовались из марсианских обломков после более раннего крупного столкновения. «Анализируя образцы почвы, мы можем прийти к выводу почти с уверенностью», — цитирует в докладе Guardian руководитель научной миссии Киёси Курамото из японского университета Хоккайдо в Саппоро.

Несмотря на такой подход, у метода есть обратная сторона с геологической точки зрения, поскольку зонд предназначен только для сбора не менее десяти граммов рыхлой поверхностной породы (реголита). Подсчитали, что на самом Марсе содержится всего около десяти миллиграммов пыли, которую, в отличие от прямого бурения на планете, нельзя отнести к конкретному региону.

Квазиспутниковая орбита и два метода отбора проб

Пройдя расстояние от 500 до 600 миллионов километров, космический зонд должен достичь Марса в августе 2027 года и выйти на так называемую квазиспутниковую орбиту в сентябре 2027 года. Поскольку гравитационного притяжения маленькой луны вряд ли достаточно для стабильной орбиты, зонд продолжает вращаться вокруг Марса, но его траектория означает, что он остается постоянно близким к Фобосу.

Для двух высадок, запланированных на 2030 год, миссия будет использовать два разных метода сбора материала как с поверхности, так и с глубины в два сантиметра. В то время как японская буровая установка отбирает пробы недр, вторая система американского космического агентства НАСА использует сжатый газ, чтобы взбалтывать пыль и направлять ее в контейнер.

Немецкий вездеход Idefix и риск низкой гравитации

Прежде чем основной зонд приземлится, в начале 2029 года базовый корабль сначала спустит 25-килограммовый исследовательский марсоход Idefix с высоты около 40 метров. Как поясняет Европейское космическое агентство (ЕКА), гравитация на Фобосе составляет всего одну двухтысячную от земной, так что фактически аппарат весит всего 15 граммов.

Эти так называемые условия миллигравитации представляют собой значительный риск для миссии, поскольку посадочные устройства могут неконтролируемо отскакивать обратно в космос при приземлении, а предыдущие попытки приземлиться на Фобосе (последняя российская миссия «Фобос-Грунт» в 2011 году) провалились. Чтобы не застрять на неровной местности, марсоход, построенный немецким аэрокосмическим центром DLR и французским космическим агентством CNES, получил четыре индивидуально управляемые ноги, с помощью которых он должен выпрямиться после удара и в течение ста дней проверять устойчивость грунта.

Для исследования породы на месте Idefix использует, среди прочего, так называемый рамановский спектрометр, который облучает поверхность сфокусированным светом и использует отраженные длины волн для измерения минералогического состава. Встроенный в него лазерный модуль весом 50 граммов был разработан Институтом прикладной оптики и точной механики Фраунгофера (IOF) в Йене, Тюрингия. Этот компонент изначально предназначался для европейско-российской миссии «Экзомарс», но после разрыва сотрудничества с Россией в 2022 году оказался в японском проекте через Испанский институт аэрокосмических технологий (INTA).

Если последующий сбор проб основным зондом пройдет без происшествий, его возвратный модуль сбросит термозащищенную капсулу над Австралией в 2031 году после пролета соседней луны Деймоса. До тех пор радиационный монитор на борту зонда также будет непрерывно измерять космическое излучение, чтобы исследователи могли оценить, подойдет ли Фобос в качестве базы для астронавтов в будущем или же уровни радиации в системе Марса будут этому противоречить.