Impresión artística del rover IDEFIX en Fobos con la nave espacial MMX al fondo. Fuente: DLR
En este momento, once misiones robóticas están operando en órbita o en la superficie de Marte, más que en cualquier otro momento en los últimos 60 años. Estos incluyen numerosos orbitadores que exploran el planeta rojo desde la órbita, un puñado de módulos de aterrizaje y rovers, y un helicóptero (Ingenuity) que explora la superficie.
Se esperan muchos más en los próximos años, lo que refleja el creciente número de países involucrados en el proceso de exploración. Allí, se unirán a la búsqueda en curso de pistas sobre la formación y evolución del planeta y posibles pruebas de que alguna vez existió vida allí.
Sin embargo, también existe un misterio sobre los orígenes de Fobos y Deimos, los dos satélites de Marte. Aunque los científicos han sospechado durante mucho tiempo que las dos lunas se formaron cuando los asteroides expulsados del Cinturón Principal fueron capturados por la gravedad de Marte, no existe un consenso científico al respecto.
Ese es el objetivo de la misión Martian Moons eXploration (MMX), actualmente desarrollada por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), que explorará ambas lunas con la ayuda del rover Phobos proporcionado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y el Centro Nacional de Investigaciones Espaciales de Francia (CNES).
Las tres agencias firmaron un acuerdo tripartito que exige la cooperación entre las tres agencias en la misión MMX en el Salón Aeronáutico de París, que se llevó a cabo del 18 al 25 de junio en Le Bourget, Francia. Según el acuerdo, DLR y CNES están suministrando el rover Phobos (oficialmente llamado IDEFIX en el evento), incluidos sus instrumentos y sistemas. El rover se encuentra actualmente en las etapas finales de trabajo en el centro CNES en Toulouse y se espera que esté terminado para el verano de 2023.
Phobos y Deimos llevan el nombre de los compañeros de Ares (el dios de la guerra) en la mitología griega, para quien Marte es el equivalente romano. Debido a su pequeño tamaño, ambos cuerpos tienen una forma irregular y se parecen a los asteroides en apariencia. Estas características han llevado a la especulación de que alguna vez fueron asteroides que pueden haberse originado en el Cinturón Principal y fueron expulsados por perturbaciones gravitacionales causadas por Júpiter. Esto envió a ambos cuerpos al sistema solar interior, donde fueron capturados por la gravedad de Marte y se colocaron en sus órbitas casi circulares.
Impresión artística de la nave espacial MMX en órbita alrededor de Marte, con Fobos en la distancia. Fuente: JAXA
Ambos satélites también orbitan Marte cerca del plano de la eclíptica, donde todos los planetas y la mayoría de sus satélites giran alrededor del sol. Esta mecánica orbital es difícil de conciliar con la teoría del “asteroide capturado”, pero es consistente con la teoría alternativa de que Fobos y Deimos son los restos de un impacto masivo en Marte.
La misión MMX abordará este misterio examinando ambas lunas y devolviendo muestras de Fobos, al igual que las naves espaciales Hayabusa 1 y 2 de JAXA, que desplegaron el módulo de aterrizaje MINERVA y el rover MASCOT (respectivamente), devolvieron muestras de los asteroides cercanos a la Tierra Itokawa y Ryugu ( NEA).
Si Phobos y Deimos fueran de Marte, el material de su superficie sería muy similar en composición a Marte. Las muestras de Fobos probablemente también contengan rastros de una roca marciana que fue expulsada al aire por el posterior impacto del asteroide y aterrizó en la superficie lunar. Por lo tanto, estudiar estas muestras puede revelar información adicional sobre la historia geológica de Marte. Según el acuerdo de cooperación trilateral, la nave espacial MMX tiene una fecha de lanzamiento prevista para 2024 y aterrizará en Phobos en la segunda mitad de la década. Hiroshi Yamakawa, presidente de JAXA, dijo:
“Estamos muy emocionados de colaborar con CNES y DLR en la misión MMX, que tiene como objetivo dilucidar el origen de las lunas marcianas y la evolución de la esfera marciana mediante la recolección de muestras de una de las dos lunas de Marte, Fobos, por primera vez. en la historia del espacio.
“Japón comparte un recuerdo preciado con Francia y Alemania de colaborar en la misión de devolver la muestra Hayabusa2 en la que voló el módulo de aterrizaje CNES-DLR conjunto de MASCOT. Esperamos reunir nuestros esfuerzos para una misión MMX exitosa”.
La nave espacial MMX consta de tres módulos: propulsión, exploración y cápsula de retorno de muestras. El módulo de exploración tiene patas de aterrizaje y un conjunto de instrumentos (incluidas sondas) y llevará el rover IDEFIX a bordo. El módulo de exploración y la cápsula de retorno de muestras están conectados al módulo de propulsión, que alberga los motores a reacción y los tanques de combustible. El proyecto MMX se completó y el equipo de diseño comenzó la producción final, las pruebas y la integración de la nave espacial.
Después de pasar un año en tránsito, la nave espacial MMX entrará en órbita alrededor de Marte, donde el módulo de exploración comenzará a cartografiar y caracterizar las superficies de Fobos y Deimos con ocho instrumentos científicos. Cuando la nave espacial se acerque a Phobos, dentro de los 40 a 100 metros (130 a 330 pies) de la superficie, enviará IDEFIX a la superficie. Luego, el rover pasará los próximos tres meses explorando objetos de interés, incluidos los lugares donde la nave espacial MMX recolectará muestras para su análisis en la Tierra.
En los últimos meses, los ingenieros han integrado los instrumentos y subsistemas del rover en su tren de aterrizaje y sistema de locomoción compuestos reforzados con carbono. Esto incluyó los paneles solares del rover, el sistema de energía, la computadora a bordo, los sistemas de radio y el radiómetro miniRAD y el espectrómetro Raman para instrumentos MMX (RAX). Estos instrumentos, proporcionados por DLR, permitirán al rover medir la radiación térmica que emana de la superficie de Phobos y caracterizar sus propiedades mineralógicas. CNES también entregó dos cámaras de navegación y dos que monitorearán las ruedas y la superficie.
El rover IDEFIX se encuentra actualmente en las etapas finales de las pruebas de calificación espacial en el CNES en Toulouse, que miden su capacidad para soportar las intensas vibraciones encontradas durante el lanzamiento. También están evaluando la capacidad del rover para funcionar en el vacío y las temperaturas extremas en la superficie de Fobos, que varían en unos 200°C (360°F). La compatibilidad electromagnética (EMC) y otras pruebas finales se realizarán antes de la entrega del rover este verano.
Las pruebas de calificación se llevan a cabo con un sistema de soporte y enlace mecánico y eléctrico (MECSS) proporcionado por DLR que conecta el rover a la nave espacial MMX y controla su lanzamiento. El sistema de comunicación proporcionado por el CNES también se pone a prueba durante esta campaña clasificatoria. Este sistema permite que la nave espacial se comunique con el rover y transmita comandos y datos de telemetría desde la Tierra.
En la firma, Anke Kaysser-Pyzalla, presidenta de la junta de DLR, dijo: “Japón y Francia son importantes socios estratégicos para DLR en casi todas nuestras áreas de investigación. En este contexto, nuestra colaboración en la misión MMX es un ejemplo particular del poder creativo de nuestra colaboración multifacética. Mientras el rover viaja por primera vez a través de la superficie de la luna marciana Phobos, juntos empujaremos los límites tecnológicos para aprender más sobre los orígenes de el sistema solar y Marte con sus lunas.” .