日本 MMX 探測器已乘 H3 火箭升空,目標從火衛一採集至少 10 克砂石,於 2031 年送回地球。這些細小顆粒有望揭開火星衛星的起源,也可能保存由火星撞擊噴出的物質,為研究火星歷史提供另一條路徑。
文章重點
- MMX 於 10 月 20 日日本時間凌晨 4 時 41 分 03 秒,乘 H3 火箭第 10 號機從種子島升空,約 1 小時 11 分後正常分離。
- 任務計劃於 2027 年抵達火星圈,從火衛一採集至少 10 克樣本,並於 2031 年送回地球。
- 火衛一可能收集了火星遭撞擊時噴出的碎屑;返回樣本能否辨認出這些顆粒,將是重要科學問題。
前往火星的旅程,這次要帶回一小撮衛星上的砂石。日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的火星衛星探測器 MMX 於 2026 年 10 月 20 日成功發射,展開前往火衛一(Phobos)的五年往返任務,目標是首次把火星圈內採集的樣本送回地球。
搭載 MMX 的 H3 火箭第 10 號機,在日本時間凌晨 4 時 41 分 03 秒,即香港時間凌晨 3 時 41 分 03 秒,從種子島宇宙中心升空。JAXA 確認火箭按計劃飛行,並於升空後約 1 小時 11 分 13 秒正常釋放探測器,將其送入預定軌道。
JAXA 於 10 月 21 日進一步公布,MMX 已完成初期關鍵操作並確認狀態正常,包括太陽能電池板展開、三軸姿態建立及中增益天線固定裝置解鎖。接下來,團隊會檢查機載設備的初始功能,為前往火星圈的巡航作準備。
五年旅程,帶回至少 10 克砂石
按任務規劃,MMX 約需一年航向火星,於 2027 年抵達後進行約三年的觀測與採樣,2030 年離開火星圈,再於 2031 年把樣本送回地球。探測器將在繞火星飛行的同時,沿接近火衛一的擬周回軌道(quasi-satellite orbit,QSO)伴飛,量測地形與物質分布,挑選合適的着陸地點。
由法國太空總署(CNES)及德國航空太空中心(DLR)共同研製的小型探測車 IDEFIX,計劃先於主探測器抵達表面,勘查砂石的物理性質,協助降低着陸和採樣風險。MMX 本體則計劃嘗試兩次着陸,採集至少 10 克樣本;任務也會觀測火衛二(Deimos),並嘗試近距離飛掠。這些步驟均屬後續任務目標。
為何先到火衛一?
火衛一外形不規則,最長尺度約 27 公里,表面重力約為地球的 1/1,700。與直接從火星表面起飛返回相比,這個小天體讓任務能運用日本在隼鳥號、隼鳥 2 號累積的小天體探測與採樣經驗。不過,極微弱的重力也令着陸、接觸地面和收集砂石成為需要精準控制的操作。
把物質帶回地球,亦能讓研究人員直接分析顆粒,將實驗室結果與探測器拍下的地形、礦物分布互相比對。MMX 希望把過去在月球和小行星上實現的樣本返回,推進至火星及其衛星所在的區域。
衛星砂粒,可能夾着火星碎片
火衛一的另一項吸引力,來自它與火星之間的物質往來。當隕石撞擊火星,部分岩石碎屑可被拋離地表;研究模型預期,其中一些物質會到達火衛一,混進表面的鬆散砂石層。因此,從火衛一採樣,也有機會取得由火星噴出的顆粒。
這使火衛一有望成為研究火星環境演變的另一扇窗口。樣本中是否含有可辨認的火星物質、這些顆粒來自哪個時期,以及保留了甚麼記錄,都要待返回後分析。任務實際採樣地點是火衛一表面;從中尋找火星成分,是基於物質轉移模型提出的科學目標。
兩顆小月亮從哪裏來?
火衛一與火衛二的身世,仍有兩個主要解釋:它們可能原是被火星引力捕獲的小行星,也可能由遠古大型撞擊火星後產生的碎屑聚集而成。MMX 將結合衛星觀測與返回樣本,尋找能區分這些假說的物質線索。
任務由 JAXA 主導,NASA、CNES、DLR 及歐洲太空總署(ESA)等伙伴參與。除科學收穫外,火星圈往返、天體表面操作、採樣與深空通訊,都是這趟旅程要驗證的能力。發射成功打開了通往火衛一的路,下一個關鍵,是把遠方的砂粒安全帶回實驗室。