تحديات الهبوط على فوبوس: مهمة MMX

في أغسطس الماضي، وبينما كانت تنظر من حافة دلتا نهر قديم على المريخ، رصدت عين Perseverance rover الإلكترونية ظلاً مستطيلاً يعبر الشمس البعيدة المتوهجة. كان Phobos، قمر المريخ الذي سُمي على اسم إله الخوف والذعر اليوناني، يعبر قرص الشمس. هذا القمر الصغير، بأصوله الغامضة، لغز يمكن أن يخبرنا تركيبه وتاريخه الكثير عن Mars والنظام الشمسي الأوسع. تسعى مهمة Martian Moons eXploration (MMX) الدولية، التي أُطلقت بنجاح في 20 أكتوبر، إلى استكشاف هذا الغموض عبر سلسلة غير مسبوقة من الهبوطات على Phobos.

تفرض هذه المهمة تحديات غير عادية، مثل تصميم مدار لدراسة قمر ذي جاذبية دقيقة وتقييم كيفية الهبوط على كومة منخفضة الجاذبية من التراب والصخور المتراصة بشكل غير محكم. يقول Yasuhiro Kawakatsu، مدير مشروع MMX في JAXA: «كثيراً ما أقول إن الهبوط على Phobos يشبه محاولة إنزال بالون».

لماذا يُعد فوبوس قمراً غريباً إلى هذا الحد

فوبوس هو أحد قمرين صغيرين للمريخ؛ الآخر هو Deimos. أصولهما غير واضحة، إذ تشير النظريات إلى أنهما كويكبان تم أسرهما أو تشكّلا من حطام بعد اصطدام سماوي بالمريخ. من الناحية العلمية، يُعتبر فوبوس كومة حطام، يشبه في شكله حبة بطاطس غير منتظمة، ويبلغ طوله نحو 27 كيلومتراً، ولا تبلغ جاذبيته سوى 1/1800 من جاذبية الأرض.

أُطلقت MMX على صاروخ H3 الياباني من ميناء تانيغاشيما الفضائي في 20 أكتوبر 2026، حاملةً حمولات علمية من عدة وكالات فضاء، منها NASA، ومركبة جوالة جديدة تُسمى Idefix، طورتها CNES وDLR بالتعاون مع JAXA.

تتكون MMX من ثلاث وحدات: وحدة دفع، ووحدة استكشاف تحمل المركبة الجوالة والأجهزة العلمية، ووحدة عودة للعينات. بعد جمع العينات على Phobos، ستُفصل وحدة الاستكشاف، وستتجه وحدة العودة إلى الأرض.

إذا نجحت، ستوصل MMX عينة تزن 10 غرامات إلى الأرض في 2031، وسط تحديات مثل التنقل في مدارات معقدة والهبوط بينما يحجب المريخ دورياً الاتصالات مع الأرض. يقول Patrick Michel، مدير الأبحاث في CNRS: «إنها المهمة الأكثر تعقيداً التي رأيتها على الإطلاق».

كيف ستدور MMX حول فوبوس

بعد وصولها إلى مدار أرضي منخفض، ستُبحر MMX إلى المريخ، مما يتطلب حرقاً للمحرك بتوقيت دقيق لتأسرها جاذبية المريخ. ثم ستدخل مداراً شبه قمري، يتيح لها مواكبة Phobos أثناء تحركها حوله. سيمكن هذا المدار الفريد MMX من رسم خريطة السطح بدقة عالية وتحديد مواقع هبوط محتملة.

مناورات مريخية

ستدور MMX حول Phobos على مسافات متفاوتة لجمع صور مفصلة. وخلال حملة الاستشعار عن بعد التي تستمر عامين، ستستعد لنزول المركبة الجوالة إلى السطح.

مركبة Idefix الجوالة: أول بطريق

ستُطلق مركبة Idefix الجوالة خلال تمريرة على ارتفاع منخفض في 2028 أو أوائل 2029. ستسقط سقوطاً حراً ويُتوقع أن تهبط بسرعة أقل من متر واحد في الثانية. ستعمل Idefix بسرعة قصوى تبلغ مليمتراً واحداً في الثانية، باستخدام عجلات متخصصة للثبات في الجاذبية الدقيقة لـ Phobos.

ستُعلم نتائج Idefix استراتيجية هبوط المركبة الرئيسية. وستقدم المركبة الجوالة رؤى حول خصائص الريغوليث (الطبقة السطحية المفككة)، مما يساعد في فهم تركيب Phobos.

كيف ستهبط MMX وتجمع العينات

بعد استكشاف Idefix، ستحاول MMX إنزال وحدة الاستكشاف الأكبر على Phobos. سيُتحكم في الهبوط حتى نحو 10 أمتار فوق السطح، وبعدها ستسقط سقوطاً حراً. سيبدأ الهبوط الناجح مرحلة أخذ العينات الحاسمة.

ستستخدم MMX جهازي أخذ عينات: جهاز أخذ عينات لُبي طورته JAXA، وجهاز أخذ عينات هوائي قدمته NASA. سيصل جهاز أخذ العينات اللُبي إلى عمق 2 سنتيمتر على الأقل تحت السطح، بينما سيلتقط جهاز أخذ العينات الهوائي حبيبات تثيرها حقن غاز النيتروجين. يوفر هذا النظام المزدوج احتياطاً ضد عدم اليقين في ظروف سطح Phobos.

تهدف MMX أيضاً إلى جمع قذائف مريخية، مما قد يعيد أول عينات من المريخ إلى الأرض. ستُخزن العينات في كبسولة لرحلة العودة، التي ستبدأ في نوفمبر 2030. ستعيد كبسولة العينات دخول الغلاف الجوي للأرض في 2031، بهدف تقديم رؤى قيمة حول Phobos والنظام الشمسي المبكر.

يقول Kawakatsu: «MMX مهمة لفهم نظام المريخ وإلقاء الضوء على كيفية تطوير الكواكب الأرضية مثل الأرض لبيئة صالحة للسكن. يقع المريخ عند البوابة بين النظام الشمسي الداخلي والخارجي، مما يجعل أقماره شهوداً قيّمين على العمليات التي شكّلت عوالم يحتمل أن تكون صالحة للسكن».

رابط ذو صلة: science.nasa.gov

 

المصدر: IEEE Spectrum