10月20日(日本标准时间)凌晨4时41分,北京时间3时41分,一枚H3火箭从种子岛宇宙中心点火升空,将火星卫星探测器MMX送往火星。发射当天,B站科普区就出现了播放量迅速破九万的解读视频,《人类首次火星卫星采样返回开始!一个视频看懂日本MMX任务。》登上热榜,也把这个略显陌生的任务推到大众眼前。这项任务由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)负责,探测器预计于2027年8月飞抵火星附近,计划从火卫一表面采集至少10克样本带回地球进行分析,并于2031年将样本送回。看懂MMX,第一步是纠正一个最常见的误会:它要取的不是火星本体的土,而是火星小卫星火卫一的地表物质——日本把隼鸟号攒下的弱引力天体采样本领,延伸到了更远的深空。微博哔哩哔哩中国新闻网
为什么绕开火星,专挑这颗“土豆”
火卫一是火星两颗天然卫星中较大的一颗,直径约22公里,公转周期仅约7小时39分钟。它的轨道距离火星表面只有约6000公里,外形像颗土豆。知乎中国新闻网
它的引力弱到被科普博主形容:普通人在火卫一上往前轻轻一跳,就能飞出1.5千米远,着陆反而成了难题——小车没有降落伞,从几十米高处直接丢下去,探测器落地后要在两个半小时内把土挖到手。 MMX的路线也因此和中美计划的火星着陆完全不同:不降落到火星本体,而是环绕火卫一,在这颗小卫星表面采集岩石土壤,之后携带样本返回地球。弱引力意味着着陆与起飞门槛更低,不必处理火星大气减速和复杂地形,这正是隼鸟2号验证过的技术舒适区。对日本而言,这也是时隔28年再度叩响火星圈的大门。微博知乎哔哩哔哩
这捧土,回答的是火卫一的身世之谜
关于火卫一从哪来,学界争论多年:是被火星引力俘获的小行星,还是远古大撞击后飞散的碎片?两种假说指向两段截然不同的太阳系往事,而答案只能由样本作答。也有研究给出过第三种身世:2024年一项研究发现,火卫一的光度特性与彗星67P几乎吻合,据此提出它可能是一颗被火星捕获的彗星。无论哪种假说成立,这捧土的价值都不止于火卫一本身:如果它真是撞击碎屑堆成的,样品里也许还混着火星本身的碎屑——取卫星的土,顺带读到火星的早期历史。知乎央视网
绕开火星,恰恰是为了第一个拿到火星系的土
一个常见疑问是:毅力号不是在火星上钻了一堆样品吗,日本凭什么还算“首次”?据CNN报道,毅力号持续在火星收集样品数据,但其样本返回任务已因成本考量在约两年前被取消。我国的路线则是从火星本体取样:天问三号计划于2028年前后实施发射,2031年前后携带火星样品返回地球。而到目前为止,还没有哪个探测器从火星系统带回过样本。所以这不只是同一场赛跑里的抢跑:日本取火卫一、中国冲火星本体,口径不同、纪录各异,但2031年前后,人类第一次有机会同时逼近“火星系”与“火星”两类样本。哔哩哔哩央视网微博
五年航路,每一步都可能失手
H3火箭2023年首飞曾因第二级发动机未能点火而失利,此后多次发射大多成功,这次是它第一次执行行星际探测任务。而地火之间几亿公里,通信延迟长达十几分钟,探测器轨道修正、火卫一近距离操作,任何一个参数偏差,都有可能导致任务失败。中国新闻网知乎
火卫一本身更是个屡战屡败的地方:2011年11月,俄罗斯的“福布斯-土壤”探测器与中国的“萤火一号”一起搭乘火箭向火星出发,前者未能按计划变轨,任务以失败告终,后者也一并搁浅。有隼鸟的成功先例,也有火卫一的失败史,MMX的成败要等样本舱落地才算定论。接下来值得记住的节点依次是:2027年8月前后飞抵火星附近并受控“刹车”入轨,随后环绕火卫一勘察、择机着陆采样,2031年样本舱与探测器分离返回地球。若一切顺利,五年后人类实验室将迎来第一份火星家族的岩石样本——十克不多,但足以裁决这颗“土豆”究竟是俘虏、碎片,还是过客。中国新闻网