Průzkum Marťanských měsíců - Martian Moons Exploration - Wikipedia

Martian Moons Exploration (MMX)
Mmxspacecraft 0.jpg
Umělecký koncept japonské kosmické lodi Mars Moons eXploration (MMX) nesoucí nástroj NASA ke studiu marťanských měsíců Phobos a Deimos.
Typ miseUkázka vrácení
OperátorJAXA
webová stránkammx.je jako.jaxa.jp
Trvání mise5 let (plánováno)
Vlastnosti kosmické lodi
VýrobceJAXA [1]
Suchá hmotaPohonný modul: 1800 kg
Průzkumný modul: 150 kg
Návratový modul: 1050 kg[2]
Začátek mise
Datum spuštěníZáří 2024 (plánováno)[3]
RaketaH3
Spusťte webPOLOŽIT, Tanegashima
DodavatelMitsubishi Heavy Industries
Phobos přistávací modul
Datum přistáníSrpna 2025[3]
Zpětné spuštěníSrpna 2028[3]
Hmotnost vzorku≥10 g (0,35 oz)[4]
 

The Průzkum Marťanských měsíců (MMX) je robotická vesmírná sonda, která má být vypuštěna v roce 2024 a přivést zpět první vzorky z největšího měsíce Marsu Phobos.[3][5] Vyvinutý společností Japonská agentura pro průzkum letectví a kosmonautiky (JAXA) a oznámeno 9. června 2015, MMX přistane a sbírá vzorky od Phobosu jednou nebo dvakrát, spolu s dirigováním Deimos pozorování průletu a monitorování klimatu Marsu.[6][7]

Cílem mise je poskytnout klíčové informace, které pomohou určit, zda jsou marťanské měsíce zachyceny asteroidy, nebo výsledek většího těla, které zasáhlo Mars. Japonská agentura pro průzkum letectví a kosmonautiku a další japonští vládní úředníci oficiálně schválili, že projekt MMX bude pokračovat ve vývoji 19. února 2020, podle příspěvku na webu JAXA.[8]

Přehled

Phobos, největší měsíc Marsu

Kosmická loď vstoupí na oběžnou dráhu kolem Marsu a poté se přesune na Phobos,[9] a přistát jednou nebo dvakrát a pomocí jednoduchého shromáždit částice regolitového písku pneumatický Systém.[10] Cílem mise přistávací jednotky je získat minimálně 10 g (0,35 oz) vzorků.[4][11] Kosmická loď poté vzlétne z Phobosu a provede několik průletů menšího měsíce Deimos před odesláním Sample Return Capsule zpět na Zemi, která dorazí v červenci 2029.[9][3]

Architektura mise využívá tři moduly: pohonný modul (1800 kg), průzkumný modul (150 kg) a návratový modul (1050 kg).[2] Vzhledem k tomu, že množství Deimose a Phobose je příliš malé na to, aby zachytilo satelit, není možné obíhat marťanské měsíce v obvyklém smyslu. Dráhy zvláštního druhu, označované jako kvazi-satelit oběžné dráhy, mohou být dostatečně stabilní, aby umožňovaly mnoho měsíců operací v blízkosti Měsíce.[2][12][13]

Vedoucím mise je Yasuhiro Kawakatsu.[14]

Mezinárodní spolupráce

NASA, ESA, a CNES[15] podílejí se také na projektu a budou poskytovat vědecké přístroje.[16][17] USA přispějí neutronem a gama spektrometr zvaný MEGANE (zkratka pro průzkum Marsu a Měsíce s paprsky GAmma a NEutrony, což v japonštině také znamená „brýle“),[9][18] a Francie (CNES ) Near IR Spectrometer (NIRS4 / MacrOmega).[11][19] Francie rovněž přispívá odbornými znalostmi v oblasti letové dynamiky k plánování oběžných a přistávacích manévrů mise.[10]

Vývoj a testování klíčových komponent, včetně vzorkovače, probíhá.[20] Od roku 2020 má být MMX spuštěno v září 2024 a na Zemi se vrátí o pět let později.

Vědecké užitečné zatížení

Vědecké užitečné zatížení spočívá v japonských a mezinárodních příspěvcích.[21]

  • TENGOO - TEleskopický zobrazovač Nadir pro GeOmOrphology, kamera s úzkým polem pro podrobné studium terénu.
  • OROCHI - optický radiometr složený z chromatických zobrazovačů, kamery viditelného světla divokého pole.
  • LIDAR - Detekce světla a měření vzdálenosti, používá laser k odrážení světla z povrchu měsíce, ke studiu nadmořské výšky a albeda.
  • MacrOmega - Macroscopique (Macroscopic) Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité (Observatory for Mineralogy, Water, Ice and Activity), což je blízký infračervený pozorovací přístroj vyvinutý ve spolupráci s CNES, Francie.
  • MEGANE - (MEGANE znamená v japonštině „brýle“) Průzkum Mars-moon pomocí paprsků GAmma a NEutronů, gama a neutronového spektrometru vyvinutého ve spolupráci s NASA.
  • CMDM - Circum-Martian Dust Monitor, zařízení pro počítání prachu pro charakterizaci prostředí kolem marťanských měsíců.
  • MSA - Analyzátor hmotnostního spektra, nástroj ke studiu iontového prostředí kolem Marsu.

JAXA uzavře partnerství s Japan Broadcasting Corporation (NHK) vyvinout „Super Hi-Vision Camera“, která kombinuje 4K a 8K kameru, což je poprvé, kdy bude Mars zobrazen v 8K rozlišení. Snímky budou pravidelně přenášeny zpět na Zemi s letovými daty, aby se znovu vytvořil průzkum MMX kolem Marsu a jeho měsíců. Původní obrazová data budou uložena v záznamovém zařízení v návratové kapsli MMX a přenesena zpět na Zemi jako součást návratové části mise. [22]

Jako další nástroje byly dále navrženy gravitační gradiometr (GGM), laserem indukovaný poruchový spektroskop (LIBS), modul Mission Survival Module (MSM).[23]

Po studii francouzštiny CNES vesmírná agentura,[10] bylo rozhodnuto, že kosmická loď dodá malý rover poskytovaný CNES a Německé letecké středisko (DLR). Rover bude vybaven kamerami, a radiometr a Ramanův spektrometr pro povrchový průzkum Marsu na místě.[24]

Vzorkování

Sampler MMX je vybaven dvěma metodami vzorkování: Coring Sampler (C-SMP) pro získání regolitu v hloubkách hlubších než 2 cm od povrchu Phobosu a Pneumatic Sampler (P-SMP) od povrchu Phobosu. Robotické rameno bude sbírat regolit ze země pomocí střelby na mechanismus C-SMP. Mechanismus C-SMP je navržen tak, aby rychle provedl podpovrchové vzorkování a shromáždil více než 10 gramů regolitu. Je vybaven vyhazovacím aktuátorem, který používá slitinu speciální tvarové paměti SCSMA.[25] P-SMP, který je instalován v blízkosti paty přistávací nohy, používá vzduchovou pistoli k nafouknutí stlačeného plynu a tlačí asi 10 gramů půdy do nádoby na vzorky.[26] Jak C-SMP, tak P-SMP mohou rychle odebírat vzorky, protože celý postup vzorkování musí být proveden pouze za 2,5 hodiny.

Po vzletu z místa přistání převede vybavené robotické rameno kanystr C-SMP i P-SMP do vratné kapsle na vzorek. Sonda poté vzlétne z Phobosu a provede několik průletů na menším měsíci Deimos, než odnese Sample Return Capsule zpět na Zemi a dorazí v červenci 2029.[9][3]

Viz také

Navrhované mise na měsíce Marsu

Reference

  1. ^ https://spaceflightnow.com/2020/02/20/phobos-sample-return-mission-enters-development-for-2024-launch/ - 20. února 2020
  2. ^ A b C Japonská mise dvou měsíců Marsu s návratem vzorku z Phobosu. Hirdy Miyamoto, Tokijská univerzita. 2016.
  3. ^ A b C d E F Domovská stránka MMX. JAXA, 2017
  4. ^ A b Gravitace příliš silná i příliš slabá: přistání na marťanských měsících. Novinky JAXA. 31. srpna 2017
  5. ^ „JAXA plánuje sondu přivést zpět vzorky z měsíců Marsu“. 10. června 2015 - prostřednictvím Japan Times Online.
  6. ^ „Plán pozorování marťanských meteorů pomocí sondy MMX obíhající kolem Marsu“ (PowerPoint). 10. června 2016. Citováno 2017-03-23.
  7. ^ „Obrovský dopad: Řešení záhady, jak vznikly měsíce Marsu“. ScienceDaily. 4. července 2016. Citováno 2017-03-23.
  8. ^ https://spaceflightnow.com/2020/02/20/phobos-sample-return-mission-enters-development-for-2024-launch/ - 21. února 2020
  9. ^ A b C d NASA potvrzuje příspěvek k misi na Marsu vedené Japoncem. Stephen Clark, Vesmírný let hned. 20. listopadu 2017.
  10. ^ A b C Jak najít nejlepší vzorky na měsíci: Budování vztahů a řešení technických výzev ve Francii. Novinky JAXA, 4. prosince 2017.
  11. ^ A b Fujimoto, Masaki (11. ledna 2017). „Průzkum JAXA dvou měsíců Marsu s návratem vzorku z Phobosu“ (PDF). Lunární a planetární institut. Citováno 2017-03-23.
  12. ^ Kvazi-satelitní oběžné dráhy kolem Deimos a Phobos motivované návrhem mise DePhine. (PDF) Sofya Spiridonova, Kai Wickhusen, Ralph Kahle a Jürgen Oberst. DLR, Německé středisko pro kosmické operace, Německo. 2017.
  13. ^ Údržba orbity kvazi-satelitních trajektorií prostřednictvím průměrných relativních orbitálních prvků. Nicola Baresi, Lamberto Dell'Elce, Josué Cardoso dos Santos a Yasuhiro Kawakatsu. IAC, Mezinárodní astronautický kongres, Brémy, Německo, 2018.
  14. ^ Domovská stránka laboratoře Kawakatsu. Deep Space Mission Design Laboratory (DSMDL), Institute of Space and Astronautical Science (ISAS) / JAXA, 2017
  15. ^ „Coopération spatiale entre la France et le Japon Rencontre à Paris entre le CNES et la JAXA-ISAS“ (PDF) (Tisková zpráva) (ve francouzštině). CNES. 10. února 2017. Citováno 23. března 2017.
  16. ^ „ISAS ニ ュ ー ス 2017.1 č. 430“ (PDF) (v japonštině). Institute of Space and Astronautical Science. 22. ledna 2017. Citováno 2016-03-23.
  17. ^ Green, James (7. června 2016). „Zpráva o stavu divize planetárních věd“ (PDF). Lunární a planetární institut. Citováno 2017-03-23.
  18. ^ Zpět na Rudou planetu. Johns Hopkins APL. 17. listopadu 2017.
  19. ^ „STUDIE NEZAMĚŘENÝCH HYPERSPEKTÁLNÍCH ZOBRAZENÍ MARTINSKÝCH MĚSÍCŮ NIRS4 / MACROMEGA NA PALUBĚ MMX SPACECRAFT (PDF). Lunární a planetární institut. 23. března 2017. Citováno 2017-03-23.
  20. ^ „ISAS ニ ュ ー ス 2016.7 č. 424“ (PDF) (v japonštině). Institute of Space and Astronautical Science. 22. července 2016. Citováno 2017-03-23.
  21. ^ "MMX Science". Japonská agentura pro průzkum letectví a kosmonautiky.
  22. ^ „Kamera 8K na kosmické lodi eXploration (MMX) na Marsu Moons pořizuje snímky Marsu v ultra vysokém rozlišení“. Japonská agentura pro průzkum letectví a kosmonautiky.
  23. ^ Ozaki, Masanobu; Shiraishi, Hiroaki; Fujimoto, Masaki (5. ledna 2017). „火星 衛星 探査 計画 （MMX） の 科学 観 測 装置“ (v japonštině). JAXA. Citováno 2017-07-12.
  24. ^ DLR. „Tiskový portál DLR“. Portál DLR. Citováno 2019-08-16.
  25. ^ Hiroki Kato, Yasutaka Satou, Kent Yoshikawa, Masatsugu Otsuki a Hirotaka Sawada, (2020), Suburface Sampling Robot for Time-limited Asteroid Exploration, Proceedings of IEEE / RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Las Vegas, říjen 2020. (se objeví)
  26. ^ Příprava na nečekané: druhý způsob, jak ochutnat měsíc. Yasutaka Satou, Novinky JAXA. 25. října 2017.