Neue japanische Mission wird zu den Monden des Mars gehen

In den kommenden Jahrzehnten hoffen die größten Weltraumagenturen der Welt, einige aufregende Missionen zum Mond und zum Mars zu starten. Zwischen der NASA, Roscosmos, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der Chinesischen Nationalen Weltraumagentur (CNSA) und der Indischen Weltraumforschungsorganisation (ISRO) mangelt es einfach nicht an Vorschlägen für Mondbasen, Missionen mit Besatzung zum Mars und Roboterforscher zu beiden.

Die japanische Luft- und Raumfahrt-Explorationsagentur (JAXA) verfolgt jedoch in den kommenden Jahrzehnten eine andere Mission. Anstatt den Mond oder den Mars zu erkunden, schlagen sie vor, die Monde zu erkunden von Mars! Bekannt als die Mission Martian Moons Exploration (MMX), ist geplant, dass ein Roboter-Raumschiff nach Phobos und Deimos fliegt, um deren Oberflächen zu erkunden und Proben zur Analyse auf die Erde zurückzubringen.

Das Raumschiff würde irgendwann in den 2020er Jahren eingesetzt werden und zwei Hauptziele haben. Die erste Möglichkeit wäre, Wissenschaftlern dabei zu helfen, die Herkunft von Phobos und Deimos zu bestimmen, über die seit einiger Zeit diskutiert wird. Während einige glauben, dass diese Monde gefangene Asteroiden sind, haben andere argumentiert, dass sie entstanden sind, als Fragmente, die vom Mars ausgestoßen wurden (aufgrund riesiger Einschläge auf die Oberfläche), zusammenkamen.

Dr. Masaki Fujimoto, Professor am JAXA-Institut für Weltraum- und Astronautik (ISAS) und Teammanager der MMX-Mission, sagte dem Space Magazine per E-Mail:

„MMX wird auf Phobos landen und Proben von mindestens 10 Gramm aus mehr als 2 cm Tiefe sammeln. Die Analyse der zur Erde zurückgegebenen Proben wird die Natur des Asteroiden klären, der zur Bildung des Mondes geführt hat. Die Beobachtungen von Deimos werden sich auf die Vorbeiflug-Bildgebung beschränken. In Kombination mit den für Phobos zu erzielenden Bodendaten sollten wir jedoch in der Lage sein, seinen Ursprung erheblich einzuschränken. “

Das zweite Ziel konzentriert sich auf die Charakterisierung der Bedingungen auf und um die Marsmonde. Dies umfasst Oberflächenprozesse auf Phobos und Deimos, die Art der Umgebung, in der sie umkreisen, und die globale und zeitliche Dynamik der Marsatmosphäre – d. H. Staub, Wolken und Wasserdampf.

"Luftlose Körper wie Asteroiden sind Verwitterungsprozessen im Weltraum ausgesetzt", sagte Dr. Fujimoto. „Bei Phobos setzt ein Aufprallereignis auf der Oberfläche viele Staubpartikel frei. Im Gegensatz zu einem Asteroiden im interplanetaren Raum gehen Staubpartikel nicht einfach verloren, sondern umkreisen den Mars und kehren zurück und treffen auf die Phobos-Oberfläche. Dies wird als Grund dafür angesehen, dass Phobos eine sehr dicke Regolithschicht aufweist. Wenn Sie diesen Prozess kennen, müssen Sie die Attribute der zurückgegebenen Proben besser kennen. “

Ein weiteres wichtiges Ziel dieser Mission ist es, mehr über kleine Körper aus dem äußeren Sonnensystem zu erfahren. Als äußerster felsiger Planet markiert die Umlaufbahn des Mars die Grenze zwischen den terrestrischen Planeten – die feste Oberflächen und variable Atmosphären (von Supersachen bis zu dichten) haben – und den Gas- und Eisriesen des äußeren Sonnensystems mit hochdichten Atmosphären .

Aus diesem Grund könnte uns das Studium der Marsmonde, die Bestimmung ihres Ursprungs und das Erlernen der Marsumlaufbahn viel über die Entwicklung des Sonnensystems lehren. Eine solche Mission bietet nicht nur die Möglichkeit zu untersuchen, wie sich Planeten wie der Mars gebildet haben, sondern auch den Prozess, durch den Urmaterialien in ihrer frühen Geschichte zwischen dem inneren und dem äußeren Sonnensystem transportiert wurden. Wie Dr. Fujimoto erklärte:

„Diese kleinen Körper waren die Lieferkapseln für Wasser von außerhalb der Frostlinie in die bewohnbare Zone des Sonnensystems, in der sich unser Planet befindet. Die Erde wurde trocken geboren und musste mit Wasser versorgt werden, damit ihre Bewohnbarkeit überhaupt eingeschaltet werden konnte. Es ist wahrscheinlich, dass eine der (fehlgeschlagenen) Lieferungen zur Bildung von Phobos führte, und die Probenanalyse wird uns über die fehlgeschlagene Kapsel informieren.

„Dies ist offensichtlich der Fall, wenn sich die Erfassungsidee als richtig herausstellt. Selbst für den Fall eines riesigen Aufpralls wird das Ausmaß des Aufpralls als nicht zu gigantisch angesehen, um die Materialien vollständig zu verändern, was impliziert, dass die Probenanalyse etwas über den Impaktor-Asteroiden aussagen würde. “

Die Sonde soll derzeit im September 2024 starten, wobei die Tatsache ausgenutzt wird, dass sich Erde und Mars zu diesem Zeitpunkt in ihren Umlaufbahnen am nächsten zueinander befinden. Es wird bis 2025 auf dem Mars eintreffen, seine Studien für einen Zeitraum von drei Jahren durchführen und dann bis Juli 2029 auf die Erde zurückkehren. Dort wird es auf eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente angewiesen sein, um Vermessungen durchzuführen und Proben zu erhalten.

Diese Instrumente umfassen ein Neutronen- und Gammastrahlenspektrometer (NGRS), ein Nahinfrarotspektrometer (NIRS), eine Weitwinkel-Multiband-Kamera (WAM), eine Teleskopkamera (TL), einen Zirkum-Mars-Staubmonitor (CMDM), a Mass Spectrum Analyzer (MSA) und ein LIDAR-Instrument (Light Detection and Ranging).

Details zum Missionsprofil und zu den Instrumenten wurden in eine Präsentation aufgenommen, die Dr. Fujimoto und die Mitglieder des MMX Science Board auf der kürzlich abgehaltenen 48. Lunar and Planetary Science Conference gehalten haben. Das Missionsprofil und Informationen zu den Zielen wurden auch in einem Abstract zur Verfügung gestellt, das vor dem bevorstehenden European Planetary Science Congress 2017 herausgegeben wurde.

Die Mission wird auch einige wichtige Partnerschaften nutzen, an denen JAXA derzeit beteiligt ist. Dazu gehört eine Vereinbarung mit der NASA, die Ende März getroffen wurde, um das Neutronen- und Gammastrahlenspektrometer (NGRS) in die Instrumentensuite des MMX aufzunehmen. Im April unterzeichneten JAXA und das Nationale Zentrum für Weltraumstudien (CNES) ein Umsetzungsabkommen (IA), das es der französischen nationalen Weltraumbehörde ermöglichen würde, ebenfalls an der Mission teilzunehmen.

Wenn alles wie geplant verläuft, wird JAXA das nächste Jahrzehnt damit verbringen, Informationen zu sammeln, die die Erkenntnisse der Missionen von Lunar und Martian überbrücken könnten. Während die Mondforschung Dinge über die Geschichte des Mondes enthüllen wird und Mars-Missionen neue Einblicke in die Geologie und Evolution des Mars bieten (und vielleicht, wenn dort noch Leben existiert!), Wird die MMX-Mission Dinge über die Geschichte der Marsmonde enthüllen und das frühe Sonnensystem als Ganzes.

Weitere Vorschläge, an denen JAXA derzeit arbeitet, sind der Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) und SPICA, zwei Missionen, die im kommenden Jahrzehnt Jupiters Galiläische Monde erforschen und Infrarotastronomie betreiben werden.

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