日本MMX探測器升空 將赴火星衛星採集樣本

日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）主導的火星衛星探測任務（MMX）已於日本時間周二（10月20日）凌晨發射升空，目標是前往火星兩顆衛星中較大的「火衛一」（Phobos），採集表面土壤及岩石樣本並送回地球。

據路透社報道，這艘無人探測器搭乘日本新型主力H3火箭，從鹿兒島縣種子島宇宙中心升空。任務預計歷時約五年，探測器將於2027年8月抵達火星附近，之後研究火星的兩顆衛星——「火衛一」與較小的「火衛二」（Deimos），並嘗試從「火衛一」採集至少10克樣本，預計於2031年將樣本送回地球。若成功，將是人類首次從火星的衛星採集樣本並帶回地球。

美聯社報道，MMX的項目經理川勝康弘（Yasuhiro Kawakatsu）表示，「儘管火星的衛星具有潛在的重要價值，但此前從未對其進行過全面的調查，它們被譽為太陽系中尚未征服的『最高峰』。」

這項任務由日本主導，並有美國太空總署（NASA）、法國國家太空研究中心（CNES）、德國航空太空中心（DLR）及歐洲太空總署（ESA）等機構參與。除了研究行星科學問題，MMX也將測試深空往返飛行、低引力環境下的著陸、樣本採集及通訊等技術，為未來深空探測累積經驗。

火星的衛星成因仍是謎

1960年代以來，人類已多次向火星發射探測器，但火星的衛星在很大程度上依然是個謎。科學家尚未確定這兩顆布滿隕石坑的不規則星體，究竟是火星遭大型天體撞擊後產生的碎片，還是原本來自太陽系其它區域、後來被火星引力捕獲的小行星。

「火衛一」是兩顆衛星中較大、也較靠近火星的一顆，尺寸約為27×22×18公里。它距離火星表面約6,000公里，每天繞火星運行約三圈。科學家分析，該衛星比火衛二更靠近火星，因此可能包含更多關於火星的訊息。JAXA的官員表示，在火衛一採集的物質中，預計約有0.1%的成份來自火星。

俄羅斯過去曾多次嘗試探測「火衛一」，包括1980年代蘇聯的Phobos任務，及2011年發射的Phobos-Grunt探測器，但均未能成功完成相關任務。至今，還沒有任何探測器成功將火星衛星的樣本帶回地球。

JAXA希望，透過直接分析「火衛一」的土壤及岩石，可以判斷這顆衛星的成份與形成過程，進而協助解答火星兩顆衛星的起源之謎。

MMX項目的首席科學家倉本圭（Kiyoshi Kuramoto）表示：「通過對（火衛一）土壤樣本進行分析，我們幾乎可以肯定能得出結論。」

如果「火衛一」確實由撞擊火星後產生的物質形成，其表面可能含有來自火星的碎屑；如果它原本是一顆被火星捕獲的小行星，樣本則可能保留太陽系其它區域的物質特徵。因此，這項任務的結果不僅有助了解「火衛一」本身，也可能為研究太陽系早期行星形成及物質運輸提供新證據。

倉本圭表示，由於這兩顆衛星被認為具有相似的來源，火衛一的樣本也有助於揭示火衛二的起源。

漫遊車先行勘查 探測器採集至少10克樣本 花三年研究火衛一

火星與地球的距離，最近時也有5,500萬公里。川勝康弘表示，探測器實際飛行距離將達到5億至6億公里。

MMX探測器重約5噸，由不同功能的模組組成，其中包括推進艙、負責探測與採樣的部份，以及將樣本送回地球的返回艙。探測器預計於2027年抵達火星系統後，對火衛一進行詳細觀測，並在任務期間飛近另一顆衛星火衛二，搜集相關資料。

任務將部署一輛由法國與德國合作研製的漫遊車「伊迪菲克斯」（Idefix），先行探索火衛一表面。漫遊車將調查地形、地表狀況及可能影響著陸的障礙，協助地面團隊選擇適合採樣的地點。

該探測器將攜帶13台科學儀器，包括美國NASA提供的用於測量火衛一表面元素組成的伽馬射線及中子光譜儀MEGANE。這些觀測數據將與影像、地形及樣本分析結果相互參照，以協助科學家判斷火衛一的物質組成及可能來源。此外，一個日本輻射監測器還將收集相關數據，以助力未來的載人火星探測。

依照目前規劃，MMX將透過兩次著陸採樣行動，收集至少10克的火衛一表面物質。樣本將存放在返回艙內，待探測器完成火星系統的探測工作後，預計於2031年送回地球。

川勝康弘說，「火衛一」的樣本，將為科學家評估未來將該衛星用作載人火星任務基地提供重要數據。

極低引力增加著陸與採樣難度

火衛一的引力僅為地球表面的兩千分之一，表面地形又布滿隕石坑，對探測器著陸、移動及採樣構成挑戰。在這種低引力環境下，探測器若接觸地面時控制不當，可能發生反彈或無法穩定停留，因此必須仔細選擇一個相對平坦的著陸位置，並控制接觸地面的方式——MMX的探測模組配備了具有減震功能的四腿著陸架。

「伊迪菲克斯」漫遊車將以極慢的速度移動，逐步檢查地形，並協助確認採樣地點是否安全。由於火衛一表面環境與地球及火星表面截然不同，這項任務也將測試探測器在微弱引力環境下的操作能力。

科學家期待，這些樣本能幫助解開火星衛星形成的長期謎團，並增進人類對火星及太陽系演化歷史的理解。相關技術成果也有望為未來更複雜的深空探測任務提供參考，包括人類探索火星所需的部份技術。#