استكشاف اليابان لمهمة استكشاف الأقمار الصناعية المريخية يواجه تحديات الهبوط والاتصالات

أطلقت اليابان خطة طموحة لاستكشاف المريخ تهدف إلى جمع عينات من أحد قمرين تابعين لهذا الكوكب وإعادتها إلى الأرض. ومع ذلك، فإن الرحلة إلى المريخ، والهبوط على سطحه، وعودة العينات ستكون عملية صعبة للغاية. تم إطلاق الخطة يوم الاثنين بواسطة صاروخ H3 الذي تم تطويره بالتعاون بين وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) ومؤسسة ميتسوبيشي الثقيلة، حيث ستقوم مركبة الفضاء لاستكشاف الأقمار المريخية (MMX) بدراسة قمرين تابعين للكوكب الأحمر، وهما Phobos وDeimos. من المتوقع أن تصل المركبة الفضائية إلى المريخ في أغسطس 2027، ثم تحاول الهبوط مرتين على Phobos لجمع عينات لتحليلها على الأرض.

إذا نجحت، ستصبح MMX أول مهمة تهبط على قمر مريخي وتعيد عينات. هذه المهمة تأتي بعد نحو 15 عامًا من مهمة Phobos-Grunt الروسية، التي فشلت في مغادرة مدار الأرض بسبب عطل في نظام الدفع. كانت المركبة التي تزن 14.5 طن قد دخلت الغلاف الجوي للأرض مرة أخرى في يناير 2012 وسقطت في المحيط الهادئ.

تحديات ومهمة Phobos

يعتقد العلماء أن هذه العينات قد توفر أدلة حول كيفية تشكيل النظام الشمسي في بداياته، وتساعد في حل الجدل الطويل حول أصل القمرين المريخيين. ومع ذلك، فإن الجاذبية الضعيفة لـ Phobos تطرح تحديات كبيرة، مما قد يجعل المهمة معقدة. يتطلب الهبوط على هذا القمر وجمع العينات عمليات دقيقة، بينما يمكن أن تصل فترة تأخير الإشارات بين الأرض والمريخ إلى 44 دقيقة، مما يعني أن المركبة الفضائية يجب أن تنفذ العمليات الحرجة بشكل شبه مستقل.

بعد الوصول إلى المريخ، ستدخل المركبة في مدار حول Phobos، مما سيمكنها من دراسة هذا القمر قبل محاولة الهبوط. ستبقى المركبة في نظام المريخ لمدة تقارب ثلاث سنوات، ثم تبدأ رحلة العودة إلى الأرض في نوفمبر 2030. ستستخدم هذه الفترة بشكل أساسي لدراسة Phobos الذي يبلغ عرضه حوالي 14 ميلاً (22 كيلومترًا) باستخدام أدوات علمية. تتضمن المهمة الأخرى نشر مركبة استكشاف المريخ IDEFIX، وهي مهمة مشتركة بين وكالات الفضاء الفرنسية والألمانية. ستقوم المركبة اليابانية بنقل هذه المركبة، التي من المقرر إطلاقها على سطح Phobos في أواخر 2028 أو أوائل 2029.

تبلغ جاذبية Phobos حوالي 1/2000 من جاذبية الأرض، مما يجعل حركة المركبة الاستكشافية صعبة. يجب أن تسير IDEFIX ببطء لتجنب مغادرة السطح، بينما تكون لدى المركبة الفضائية فقط من ساعتين إلى ثلاث ساعات لجمع العينات خلال كل هبوط. تهدف JAXA إلى إعادة 10 جرامات على الأقل من المواد. بعد رسم خرائط دقيقة، ستختار المركبة موقع الهبوط المناسب، وستقوم بتنفيذ عمليتي هبوط مستقلتين على Phobos لجمع وتخزين العينات في وحدة العودة الخاصة بالمركبة. من المتوقع أن تقوم المركبة بعد ذلك بسلسلة من التحليقات حول Deimos قبل الهبوط في أستراليا في عام 2031.

الأهمية العلمية لمهمة الاستكشاف

يأمل العلماء في نجاح هذه المهمة لكشف النقاب عن الأسئلة الطويلة حول كيفية حصول المريخ على أقمارها. إحدى النظريات تشير إلى أن Phobos وDeimos تشكلتا من الحطام الناتج عن اصطدام كبير مع المريخ؛ بينما تشير نظرية أخرى إلى أنهما كويكبات تم التقاطها بواسطة جاذبية المريخ. سيدرس العلماء تركيبة العينات المعدنية التي تجمعها المركبة اليابانية من الأقمار المريخية، ويقارنونها مع بصمات كيميائية لصخور المريخ ومواد الكويكبات. قد تساعد هذه التحليلات في فهم أصل Phobos وDeimos. سيوفر فهم القصة الحقيقية وراء هذه الأقمار أدلة حاسمة حول التاريخ الجيولوجي للمريخ، والتاريخ المبكر للنظام الشمسي، وتشكيل الكواكب الداخلية، كما أفاد أعضاء فريق المهمة.

تحديات الاستكشاف والمكتشفات المحتملة للأقمار المريخية

تتجاوز مهمة استكشاف الأقمار المريخية اليابانية التحديات التقنية، حيث تتطلب أيضًا فهمًا عميقًا للمريخ وأقماره. تجعل الجاذبية الضعيفة لـ Phobos الهبوط وجمع العينات معقدًا، مما يتطلب قدرات تشغيل ذاتية عالية. علاوة على ذلك، فإن نجاح المهمة أو فشلها سيوفر أدلة مهمة على نظريات أصل الأقمار المريخية، سواء كانت نتاج اصطدامات كبيرة أو كويكبات تم التقاطها، وستكون هذه الاكتشافات لها تأثير عميق على فهمنا لتشكيل النظام الشمسي وتاريخ المريخ الجيولوجي.