火星两颗卫星的起源仍不清楚。为了解开这些谜团,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)火星月球探测MMX任务计划于2024年发射。一辆火星车将登上火星,详细探测直径27公里的火卫一表面。今天的好消息是,德国航空航天中心现已完成了火星车的主要部分。MMX结构是与几个DLR研究所合作创建的,包括直立和运动系统,本周已经从不来梅交付给位于图卢兹的法国航天局CNES。在这里,科学家们将完成所有仪器和系统的安装。MMX探测车还将配备其微型RAD辐射计和RAX光谱仪,这两台仪器都是在柏林的DLR工厂制造的,已经提前送达图卢兹。
科学家们表示:“通过MMX漫游车,我们在技术方面取得了新的突破,因为以前从未有一辆带轮子的探测车在一个只有地球万分之一引力的小天体上行驶。”当火星车在与航天器分离后自由落体火卫一上时,它将在着陆时进行几次“空翻”而不会受损,并在不可预测的位置休息。在这种情况下,它必须在推进系统的帮助下自主直立起来,之后还需要展开太阳能电池板。
另一位科学家补充道:“最后,它将以每秒几毫米的速度非常小心地行驶,以保持与地面的接触,尽管重力很低。”直立和移动系统是在DLR某机电一体化中心开发和建造的,DLR还贡献了特别轻的碳合成材料。
在与MMX飞船分离后,25公斤重的火星车将下降约50米,到达火卫一表面。这个步骤已经在DLR的初始跌落测试中进行了多次测试,现在这个保护结构也完成了集成。火星车将在100天内探索火星卫星表面的物理和矿物学特性,两台DLR仪器miniRAD和RAX将用于此目的。DLR行星研究所的miniRAD辐射计将使用红外测量来确定地表温度,它还可以得出表面材料孔隙率的结论,以便与其他小行星和彗星样品进行比较。
拉曼光谱仪RAX是在DLR系统研究所的领导下开发的,JAXA和西班牙国家航空航天技术研究所INTA也参与其中。RAX将确定火星车路线上火卫一表面的矿物学成分,天体的矿物与它的形成和历史密切相关,与火星上其他探测器的测量结果进行比较将有助于科学家更好地了解火星系统及其卫星。
然后,完整的火星车将接受所有测试,测试其功能以及对火箭发射振动和火卫一上超过200摄氏度的极端温度波动的耐受力。MMX火星车将与DLR提供的航天器机电连接和支持系统(MECSS)一起在太空条件下完成测试,MMX由三个模块组成,探测舱有着陆腿、取样器和一些仪器,以及船上的MMX火星车。
MMX目前计划于2024年从种子岛日本航天中心发射,使用的是H-3火箭。离开地球大约一年后,探测器将于2025年进入火星轨道,观察火卫一和火卫二。随后将围绕火星卫星火卫一进行准轨道飞行,在那里它将收集科学数据,放下它携带的MMX火星车,并从表面采集样本。取样后,飞船将携带火卫一上收集的材料返回地球。MMX火星车计划于2027年在火卫一着陆,并于2029年带着样品返回地球。火星车在火卫二表面的测量和图像也将作为轨道器仪器的参考,并有助于为探测器的着陆做好采样准备。
这两颗卫星形状不规则,类似小行星。因此,有一种理论认为,火星只是在过去捕获了两颗卫星,可能它们原本是在小行星带附近运行的。此外,两条轨道几乎都是圆形的。根据“捕获小行星”理论,很难解释这种巧合。还有一种理论,也可以解释——火卫一和火卫二是火星上巨大陨石撞击之后的产物,MMX的目标是解决这个行星科学问题。