استكشاف أقمار المريخ

استكشاف أقمار المريخ ( MMX ) هو مسبار فضائي آلي مُقرر إطلاقه عام 2026 لجلب أولى العينات من فوبوس ، أكبر أقمار المريخ . ^{[ 3 ] [ 5 ]} وقد طُوّر هذا المسبار من قِبل وكالة استكشاف الفضاء اليابانية ( JAXA ) وأُعلن عنه في 9 يونيو 2015، وسيهبط MMX على فوبوس ويجمع عينات منه مرة أو مرتين، بالإضافة إلى إجراء عمليات رصد من خلال تحليق ديموس ومراقبة مناخ المريخ. ^{[ 6 ]}

تهدف المهمة إلى توفير معلومات أساسية للمساعدة في تحديد ما إذا كانت أقمار المريخ كويكبات تم التقاطها أم نتيجة اصطدام جسم أكبر بالمريخ. وقد وافقت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) ومسؤولون حكوميون يابانيون آخرون رسميًا على بدء تطوير مشروع MMX في 19 فبراير 2020. ^{[ 1 ]}

وصل المسبار إلى مركز تانيغاشيما الفضائي في اليابان في 31 مارس 2026، ^{[ 7 ]} ومن المتوقع إطلاقه باتجاه المريخ في نوفمبر أو ديسمبر 2026 خلال نافذة الإطلاق لهذا العام. ^{[ 2 ]}

ستدخل المركبة الفضائية مدارًا حول المريخ قبل أن تنتقل إلى فوبوس، حيث ستهبط مرة أو مرتين وتجمع عينات من التربة القمرية باستخدام نظام أخذ عينات هوائي. ^{[ 8 ]} صُممت المهمة لإعادة ما لا يقل عن 10 غرامات (0.35 أونصة) من المواد من سطح القمر. ^{[ 4 ] [ 9 ]} بعد مغادرة فوبوس، ستُجري المركبة الفضائية عدة تحليقات بالقرب من ديموس قبل إطلاق كبسولة العودة إلى الأرض، ومن المقرر إعادة العينات في عام 2031. ^{[ 3 ] [ 10 ] [ 11 ]} 

تبلغ كتلة المركبة الفضائية عند الإطلاق حوالي 4000 كيلوغرام (8800 رطل) ، بما في ذلك حوالي 1900 كيلوغرام (4200 رطل) من الوقود. ^{[ 12 ]} تتكون المركبة الفضائية من ثلاثة عناصر رئيسية: وحدة دفع تزن 1800 كيلوغرام (4000 رطل) ، ووحدة استكشاف تزن 150 كيلوغرام (330 رطل) ، ووحدة عودة تزن 1050 كيلوغرام (2310 رطل) . ^{[ 13 ]}     

نظرًا لأن كتلة فوبوس وديموس غير كافية لدعم مدارات الأقمار الصناعية التقليدية، فسيعمل مشروع MMX في مدارات شبه قمرية ، وهي فئة من المسارات التي يمكن أن تظل مستقرة لفترات طويلة مع البقاء على مقربة من القمرين. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

يقود المهمة ياسوهيرو كاوكاتسو. ^{[ 16 ]}

تتولى وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) قيادة مشروع MMX، بمشاركة من وكالة ناسا ، والمركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية (CNES )، ومركز الفضاء الألماني ( DLR )، ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، الذين يقدمون الأجهزة العلمية. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

ستساهم ناسا بمطياف للنيوترونات وأشعة غاما يُسمى ميغاني (وهو اختصار لعبارة "استكشاف المريخ والقمر بأشعة غاما والنيوترونات"، والتي تعني أيضًا "نظارات" باليابانية). ^{[ 11 ] [ 19 ]} وسيوفر المركز الوطني للدراسات الفضائية (CNES) مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS4/MacrOmega). ^{[ 9 ] [ 20 ]} كما يُساهم المركز الوطني للدراسات الفضائية بخبرته في ديناميكيات الطيران لتخطيط مناورات الدوران والهبوط للمهمة. ^{[ 8 ]}

لا يزال تطوير واختبار المكونات الرئيسية، بما في ذلك جهاز أخذ العينات، جارياً. ^{[ 21 ]} اعتباراً من ديسمبر 2023، من المقرر إطلاق المركبة الفضائية MMX في عام 2026، وستعود إلى الأرض بعد خمس سنوات في عام 2031. ^{[ 10 ]}

ستوفر وكالة الفضاء الأوروبية معدات اتصالات الفضاء السحيق: جهاز إرسال واستقبال ومضخم طاقة، وستوفر دعمًا للمحطة الأرضية من شبكة إستراك . ^{[ 22 ]}

ستهبط كبسولة إعادة العينات في أستراليا. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

سيحتوي مشروع MMX على سبعة أجهزة علمية: ^{[ 25 ]}

• TENGOO – جهاز تصوير تلسكوبي عمودي لعلم التضاريس الجغرافية، وكاميرا ذات مجال ضيق لدراسة التضاريس بالتفصيل ^{[ 26 ]}
• أوروتشي - مقياس الإشعاع البصري المكون من أجهزة تصوير لونية، وكاميرا ضوء مرئي واسعة المجال
• تقنية الليدار (LIDAR) - وهي تقنية الكشف عن الضوء وتحديد المدى - تستخدم الليزر لعكس الضوء من سطح القمر، لدراسة ارتفاع السطح وبياضه.
• جهاز MIRS – MMX مطياف الأشعة تحت الحمراء، وهو جهاز رصد بالأشعة تحت الحمراء القريبة لتوصيف المعادن التي تشكل أقمار المريخ. تم تطويره بالشراكة مع المركز الوطني للدراسات الفضائية (CNES) في فرنسا ^{[ 27 ].}
• ميغاني – (ميغاني تعني "نظارات" باللغة اليابانية) استكشاف المريخ والقمر باستخدام أشعة غاما والنيوترونات، وهو مطياف أشعة غاما والنيوترونات الذي طورته وكالة ناسا ومختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية ومختبر لورانس ليفرمور الوطني ^{[ 28 ].}
• جهاز مراقبة الغبار المحيط بالمريخ (CMDM)، وهو جهاز لعدّ الغبار بهدف تحديد خصائص البيئة المحيطة بأقمار المريخ.
• جهاز تحليل الطيف الكتلي (MSA) ، وهو أداة لدراسة البيئة الأيونية المحيطة بالمريخ.

ستتعاون وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) مع هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية (NHK) لتطوير "كاميرا الرؤية الفائقة" التي تجمع بين كاميرا بدقة 4K وأخرى بدقة 8K، مما يجعلها المرة الأولى التي يتم فيها تصوير المريخ بدقة 8K. سيتم إرسال الصور بانتظام إلى الأرض مع بيانات الرحلة، وذلك لإعادة تمثيل استكشاف مركبة MMX للمريخ وأقماره. سيتم تخزين بيانات الصور الأصلية في جهاز تسجيل داخل كبسولة العودة الخاصة بمركبة MMX، وإعادتها إلى الأرض كجزء من مهمة إعادة العينات. ^{[ 29 ]}

تم اقتراح مقياس تدرج الجاذبية (GGM) ومطياف الانهيار المستحث بالليزر (LIBS) ووحدة بقاء المهمة (MSM) كأدوات إضافية. ^{[ 30 ]}

• 
  نموذج مصغر للمركبة الفضائية
• 
  رسم تخطيطي للمركبة الفضائية
• 
  التصميم القديم للمركبة الفضائية MMX
• 
  أعضاء الفريق الأمريكي والياباني مع جزء مطياف أشعة جاما من جهاز MEGANE في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز.
• 
  خطة مسار MMX

بعد دراسة أجرتها وكالة الفضاء الفرنسية CNES ، ^{[ 8 ]} تقرر أن تحمل المركبة الفضائية مركبة جوالة صغيرة مقدمة من CNES ومركز الفضاء الألماني (DLR). المركبة الجوالة IDEFIX ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]} تزن أقل من 30  كيلوغرامًا، وقد سُميت تيمنًا باسم Idéfix ، وهو الاسم الفرنسي لكلب أوبليكس ، دوغماتيكس، في سلسلة القصص المصورة الفرنسية أستريكس . يُستخدم اسم Idefix (بدون علامة التشكيل الحادة ) أيضًا للشخصية في النسخة الألمانية. إلى جانب فرنسا، موطنها الأصلي، حققت سلسلة أستريكس نجاحًا كبيرًا في ألمانيا؛ فمن بين 350 مليون نسخة من القصص المصورة بيعت حول العالم بحلول عام 2013، كان 130 مليون نسخة منها باللغة الفرنسية الأصلية، بينما كان 120 مليون نسخة باللغة الألمانية . ^{[ 34 ]}

سيتم تجهيزها بكاميرات، ومقياس إشعاع ، ومطياف رامان لاستكشاف السطح في الموقع. ^{[ 35 ]} تشمل الأجهزة: كاميرتين للملاحة (NavCams)، وكاميرتين (WheelCams) "لرصد تفاعل العجلات الأمامية والخلفية مع التربة السطحية"، ومطياف رامان (RAX)، ومقياس إشعاع مصغر (miniRad). ^{[ 36 ]}

تهدف هذه المهمة إلى ملامسة سطح فوبوس، ودراسة سلوك سطحه تحت تأثير العوامل الميكانيكية، ونقل هذه المعلومات إلى الأرض. كما يجب أن تثبت إمكانية استخدام الحركة ذات العجلات على جسم ذي جاذبية منخفضة كهذه. وأخيرًا، ستجري قياسات في الموقع، حيث ستراقب سطح فوبوس بدقة تصل إلى 100 ميكرومتر، وتتحرك عليه. ^{[ 36 ]}

تم تجهيز جهاز أخذ العينات الخاص بـ MMX بطريقتين لأخذ العينات: جهاز أخذ العينات اللبي (C-SMP) للحصول على عينات من التربة السطحية على أعماق تزيد عن 2  سم من سطح فوبوس، وجهاز أخذ العينات الهوائي (P-SMP) لأخذ عينات من سطح فوبوس. يقوم الذراع الآلي بجمع التربة السطحية من الأرض عن طريق إطلاق آلية C-SMP. صُممت آلية C-SMP لإجراء عملية أخذ عينات سريعة من الطبقات تحت السطحية لجمع أكثر من 10 غرامات من التربة السطحية. وهي مزودة بمشغل قذف يستخدم سبيكة ذاكرة شكلية خاصة، SCSMA. ^{[ 37 ] [ 38 ]} أما P-SMP، فيتم تركيبه بالقرب من قاعدة ساق الهبوط، ويستخدم مسدس هواء لنفخ غاز مضغوط، دافعًا حوالي 10 غرامات من التربة إلى حاوية العينة. ^{[ 39 ]} يمكن لكل من C-SMP وP-SMP جمع العينات بسرعة لأن عملية أخذ العينات بأكملها مُجدولة لإتمامها في غضون ساعتين ونصف فقط.

بعد أخذ العينة، سيقوم الذراع الآلي بنقل كلٍ من عبوتيّ C-SMP وP-SMP إلى كبسولة إعادة العينات. ^{[ 40 ]} ثم ستقوم المركبة الفضائية بعدة تحليقات بالقرب من القمر الأصغر ديموس قبل أن تحمل كبسولة إعادة العينات عائدةً إلى الأرض، لتصل في عام 2031. ^{[ 3 ] [ 10 ] [ 11 ]}

• برنامج فوبوس
• فوبوس-غرانت
• مهمة إعادة عينات من المريخ

• أوجوهارا، كازونوري؛ ناكاجاوا، هيرومو؛ أوكي، شوهي؛ كوياما، تورو؛ أوسوي، توموهيرو؛ تيرادا، ناوكي؛ إيمامورا، تاكيشي؛ مونميسين، فرانك؛ الدماغ، ديفيد. دوريسونديرام، آلان؛ غوتييه، توماس. هارا، تاكويا؛ هارادا، يوكي؛ إيكيدا، هيتوشي؛ كويكي، ميزوهو؛ لوبلان، فرانسوا؛ راميريز، رمسيس؛ سوير، اريك. سيكي، كاناكو؛ سبيجا، أيميريك؛ فانديل، آن كارين؛ يوكوتا، شويتشيرو؛ باروتشي، أنطونيلا؛ كاميدا، شينغو (3 يناير 2022). "نظام المريخ الذي كشفت عنه مهمة استكشاف أقمار المريخ" . الأرض والكواكب والفضاء . 74 (1) 1. بيب كود : 2022EP & S...74....1O . doi : 10.1186/s40623-021-01417-0 . hdl : 2433/299883 . ISSN 1880-5981 . 
• فوجيا، واتارو؛ فوروكاوا، يوشيهيرو؛ سوغاهارا، هارونا؛ كويكي، ميزوهو؛ باجو، كين إيتشي؛ شابوت، نانسي L.؛ ميورا، يايوي ن.؛ موينييه، فريدريك. راسل، سارة س.؛ تاتشيبانا، شوجو؛ تاكانو، يوشينوري؛ أوسوي، توموهيرو؛ زولينسكي ، مايكل إي. (1 يونيو 2021). "البروتوكولات التحليلية لعينات الثرى فوبوس التي أعادتها مهمة استكشاف أقمار المريخ (MMX)" . الأرض والكواكب والفضاء . 73 (1): 120. بيب كود : 2021EP & S...73..120F . دوى : 10.1186/s40623-021-01438-9 . ردمك 1880-5981 . PMC 8550573 .  

• موقع البعثة على JAXA.jp
• صفحات روفر في DLR
• فيديو مركبة CNES الجوالة
• عدد خاص بعنوان "استكشاف أقمار المريخ: التحقيقات العلمية للمريخ وأقماره" ، مجلة الأرض والكواكب والفضاء