Jak kosmické agentury sbírají zkušenosti a jak dělá technika stále větší pokroky, mohou pozemní týmy navrhovat stále smělejší projekty. Možná jste už zaznamenali informaci o tom, že NASA společně s ESA připravuje misi, která má na Zemi dopravit vzorky marsovské horniny. Chystané vozítko Mars rover 2020 má být prvním článkem této smělé mise. Čína také pokukuje po návratu vzorků z Marsu a jejich mise počítá se společným vypuštěním orbiteru, landeru a roveru. Oba smělé projekty mají být dokončeny před rokem 2030, ale ani Japonci nezůstávají pozadu.

Pravda, nechtějí na zemi dopravit vzorky Marsu, ale cílí na jeho měsíc Phobos. K tomu jim má pomoci mise Mars Moons eXploration známá pod zkratkou MMX, o které jsme poprvé informovali téměř před rokem. V té době ale bylo k dispozici jen málo informací, ale ty se postupně i díky webu Planetary.org objevují. Mise má startovat v roce 2024 a vzorky Phobosu by se měly na Zemi dostat v roce 2029. Tato mise však nebude plně v režii Japonců. Jeden z klíčových přístrojů dodá NASA.

Oba měsíce Marsu jsou relativně malé a vlivem toho nemají dokonale kulatý tvar. Phobos má v nejširším místě průměr 23 kilometrů a obíhá jen 6 000 kilometrů od planety, kterou oběhne jednou za 8 hodin. Deimos je ještě menší a v nejširším místě bychom naměřili jen 15 kilometrů – obíhá 23 400 kilometrů daleko (pořád blíže, než kde u Země leží geostacionární dráha!) a jeho oběžná doba činí 1,3 pozemského dne.

Mise MMX by měla odpovědět na otázku, která vrtá hlavou vědcům již dlouho – odkud tyto dva měsíce pochází a kde se vlastně vzaly. Narazilo snad do Marsu nějaké těleso a vznikly měsíce z vyvrženého materiálu? Nebo se snad jedná o asteroidy, které vznikly někde jinde a v průběhu věků byly zachyceny gravitací planety? „Překvapivě řečeno, vůbec netušíme,“ přiznává David Lawrence z Johns Hopkins University, který je hlavním výzkumným pracovníkem přístroje od NASA pro misi MMX.

Lawrence webu Planetary.org vysvětlil, že pokud MMX objeví mnoho lehkých těkavých látek jako je voda, uhlík či síra, naznačovalo by to, že se jedná o zachycené asteroidy. Naopak pokud sonda zjistí, že jsou měsíce vyschlé jako troud a nic se z nich nevypařuje, podpoří to teorii vzniku z materiálu vyvrženého z Marsu. V tom případě by se jednalo o časové schránky z raného vývojového stádia Marsu. Existuje ještě možnost, že by každý měsíc mel jiný původ, ale podle Lawrence je to nepravděpodobné.

Japonská sonda bude zaměřena nejen na dopravu vzorků z Phobosu na Zemi, ale ponese i sedm vědeckých přístrojů, které zajistí dálkový bezkontaktní průzkum obou měsíců. Jak již bylo uvedeno výše, jedním z nich je gamma a neutronový spektrometr MEGANE (japonsky brýle), který poskytne NASA. Kosmické záření, které přichází ze zdrojů mimo Sluneční soustavu, zasáhnou Phobos a vytvoří gamma záření a neutrony. Měřením těchto produktů dokáže MEGANE určit, jaké prvky se nachází na povrchu Phobosu. Přístroj poskytne nejlepší výsledky, když se od cíle nachází ve vzdálenosti jednoho poloměru, což u Phobosu činí zhruba 11 kilometrů. MMX se zaměří i na Deimos, ale sonda kolem něj neproletí tak blízko, aby MEGANE dával dobré výsledky.

Výsledky zatím posledního desetiletého průzkumného seznamu (Decadal Survey) jmenuje povrchové mise na Phobos a Deimos jako priority pro program Discovery, který provozuje NASA a který má za cíl realizovat nízkonákladové mise zaměřené na planetární vědu. Když Japonci hledali mezinárodního partnera, který by postavil gamma a neutronový spektrometr, NASA vycítila šanci a vyhlásila, že půjde o „samostatnou příležitostní misi“ (standalone mission of opportunity). Agentura vyhlásila přijímání nabídek s cenovým stropem v hodnotě 20 milionů dolarů. Vítězný návrh přišel z Applied Physics Laboratory, která funguje v rámci John Hopkins University, který vycházel ze spektrometrů na misích MESSENGER a Psyche. Právě Applied Physics Laboratory zajistí i výrobu přístroje MEGANE ve spolupráci s kalifornskou Lawrence Livermore National Laboratory.

Samotná sonda MMX se skládá ze tří samostatných částí – návratového modulu, pohonného modulu a průzkumného modulu. Všechny tři vystartují do vesmíru společně v roce 2024. U Marsu se MMX spirálovitě přiblíží k Phobosu a přistane na jeho povrchu. Gravitace je zde extrémně nízká – sotva 1800× nižší než na Zemi, přesto je dostatečná k tomu, aby mohla být sonda bezpečně ukotvena k povrchu.

Sonda by mohla obsahovat dva mechanismy pro odběr vzorků – vrtačku pro odběr jádrového materiálu z hloubky několika centimetrů a trychtýřovité zakončení přistávací nohy, skrz které by se s pomocí vyfouknutého plynu dostaly vzorky prachu do odběrného zařízení. Důvod, proč by měly být odběrné mechanismy dva, je založen na nejistotě vědců, jaké podmínky mohou na Phobosu čekat. S dvojicí zařízení budou pokryty oba extrémy a nebude hrozit, že mise nedokáže odebrat materiál.

Po odstartování z povrchu ještě sonda obletí Deimos při cestě na oběžnou dráhu Marsu. MMX odhodí svůj průzkumný modul a zažehne motory vstříc Zemi. U naší planety se v roce 2029 oddělí návratový modul od pohonného a na povrchu přistane pouze modul návratový. Mise sice odstartuje až za šest let, ale odborníci se na ni již pilně připravují – zvlášť když MEGANE musí být doručen rok před startem. „Hodně teď létáme do Japonska, protože musíme mít všechna rozhraní správně nastavená,“ přibližuje Lawrence a dodává: „Je to slušná výzva, ta mise je hodně odvážná.“

Zdroje informací:
http://planetary.org/

Zdroje obrázků:
http://planetary.s3.amazonaws.com/…/spacecraft/2018/20180607_phobos-and-mmx.jpg
http://mmx-news.isas.jaxa.jp/…/2017/06/MMX-NEWS_SRC_Fig.001.jpeg
http://planetary.s3.amazonaws.com/…/20130818_phobos_deimos_mex_src_20091105.gif
http://planetary.s3.amazonaws.com/…/2018/20180607_mmx-components.png
https://api.hub.jhu.edu/…/styles/hub_medium/public/craft111717.jpg?itok=rLOzSVOt
http://mmx.isas.jaxa.jp/en/img/img001.png