日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的火星衛星探測任務(Martian Moons eXploration,MMX),目標不只是影相觀測火星的兩個衛星——火衛一(Phobos)和火衛二(Deimos),更會嘗試登陸火衛一、採集表面物質,再密封帶返地球分析。若計劃順利,這將會是人類首次從火星圈帶回樣本的任務之一,亦會為日後探索火星系統測試多項關鍵技術。1821
幾時升空?喺邊度發射?
JAXA現時安排MMX搭載H3火箭10號機(H3 Flight 10),於2026年10月20日凌晨4時41分03秒(日本標準時間)升空。發射地點是日本鹿兒島縣種子島宇宙中心的吉信發射場。2
JAXA亦預留了2026年10月21日至11月7日作為後備升空期。不過,後備期內每日的實際升空時間會另行設定,所以10月20日公布的時間,並不代表所有後備日子都會在同一時間升空。25
MMX到底要做乜?
MMX集幾種任務角色於一身:它會在火星系統內作為探測器運作,近距離觀察兩個衛星,並在火衛一進行表面操作及採樣;同時,探測器亦會攜帶一個密封樣本艙,將採集到的物質送返地球。
任務主要圍繞四個科學目標:
- 了解火衛一及火衛二的形成方式;
- 研究兩個衛星的地質、成分、內部結構及表面環境;
- 探討火星與兩個衛星之間,以及火星圈周邊環境的互動;
- 將火衛一的表面物質帶返地球,進行遙距探測做不到的精密實驗室分析。172440
探測器配備11件科學儀器。部分資料會透過遙距觀測取得,而真正帶返地球的樣本,就可以用來分析礦物組成、整體化學成分、同位素特徵及年齡等資料。2942
邊啲國家同機構參與?
MMX由JAXA主導,並與**美國太空總署(NASA)、法國國家太空研究中心(CNES)、德國航空太空中心(DLR)及歐洲太空總署(ESA)**合作。合作範圍包括科學儀器、深空通訊、地面支援及採樣設備等。183435
任務亦會搭載名為IDEFIX的小型火星衛星車,由CNES及DLR共同開發。IDEFIX預計會在主探測器之前抵達火衛一表面,研究當地的表土(regolith)及物理特性。相關數據除了有科學價值,亦可以協助團隊評估主探測器降落及採樣時的風險。2937
由升空到返地球:大約五年行程
按照現時任務設計,MMX由升空到返抵地球,整段旅程約需五年:
- **2026年:**MMX由種子島搭載H3 10號機升空。
- **約一年後:**探測器抵達火星附近並進入火星系統,預計在2027財政年度完成抵達及相關軌道部署。2124
- **在火星系統逗留約三年:**進行遙距探測、軌道運作及偵察,揀選火衛一的降落地點,釋放IDEFIX,並嘗試登陸及採樣。2031
- **完成觀測及採樣後:**探測器離開火星系統,展開返地球旅程。
- **2031財政年度:**JAXA現時目標是讓樣本艙抵達地球,帶回火衛一物質。2130
以上屬於現階段任務計劃,實際日期仍可能因開發進度、升空安排及太空操作情況而改變。
點樣喺火衛一採樣?
MMX計劃最多在火衛一兩個不同位置進行兩次着陸接觸,並使用互相獨立的鑽芯採樣系統及氣動採樣系統,收集超過10克表土。3639
選擇多個採樣地點,一方面可以增加樣本代表性,另一方面亦提供操作上的備援。火衛一體積細小、形狀不規則,而且重力非常低,表面鬆散物質的實際狀態未必容易預測,因此IDEFIX的先行探測尤其重要。
IDEFIX會先在表面活動,量度表土的物理特性,協助任務團隊了解主探測器降落及採樣時可能面對的情況,從而降低操作風險,亦為科學觀測提供校準資料。29
火衛一、火衛二會點樣觀測?
火衛一是MMX的主要目標,會接受最詳細的表面及軌道研究。任務將觀察它的地形、成分、重力、內部結構及表面環境,再根據科學價值和操作安全性,揀選合適採樣區域。2426
火衛二同樣會被觀測,但現時計劃並不包括在火衛二登陸或取樣。MMX會對兩個衛星進行遙距觀測及近距離飛越,之後在離開火星系統前,再安排火衛二觀測。172431
最大謎團:兩個火星衛星究竟點樣形成?
火衛一和火衛二的來源,目前主要有兩個假說。
第一個可能性是,兩者原本是原始小行星,後來被火星的引力捕獲。另一個假說則認為,遠古時期有大型天體撞擊火星,撞擊後拋出的物質在火星周圍聚集,最終形成兩個衛星。4041
如果能夠將火衛一樣本帶返地球,科學家就可以詳細比較當中的礦物、整體化學成分、同位素訊號及放射性測年結果,並與已知小行星物質,以及源自火星的物質模型作比較。這些資料或可協助分辨兩個假說,重建火星早期歷史,亦加深人類對類地行星形成過程的理解。4142
關鍵不只在於樣本本身。MMX對火衛一、火衛二表面及兩者與火星關係的觀測,會提供地質背景,幫助科學家判斷帶返地球的樣本究竟代表火衛一哪一部分、又反映了點樣的形成歷史。
樣本幾時返到地球?會降落喺邊度?
JAXA現時的目標,是在2031財政年度將MMX的樣本艙帶返地球。2130
不過,現有官方任務資料只確認返地球的年份,未有確定樣本艙最終降落或回收地點。因此,任何更具體的地點,都應視為暫定安排,直至JAXA正式公布為止。2130
點解MMX對未來火星探索重要?
MMX會延續JAXA「隼鳥2號」小行星採樣返回任務所累積的技術,但今次面對的是更加複雜的火星環境。任務將測試小天體附近的自主導航、低重力環境操作、表面移動、精準降落、樣本採集、密封保存,以及樣本艙重返大氣層等能力。2026
JAXA亦將MMX視為研究火星衛星能否支援未來探索活動的一步,包括它們在更廣泛火星探索架構中,是否有機會成為有用的中轉或支援位置。2026
短期來講,MMX最直接的目標係帶返火衛一樣本;長遠而言,任務所得的科學結果和工程經驗,可能影響日後前往火星系統的無人探測器,甚至載人任務設計。