LA  CONQUISTA DEL ESPACIO un trabajo de José Oliver Sinca

  MISION: MMX (Martian Moons eXploration)

 
STATUS:

PREVISTA

 
MMX: JAPON QUIERE POLVO DE PHOBOS (DESARROLLO)

 

IR A DESCRIPCION DE LA MISION

 

 

23 de abril de 2024, el altímetro láser LIDAR (detección y alcance de luz) es uno de los 13 instrumentos que estarán a bordo de la nave espacial Martian Moons eXploration (MMX). El LIDAR tiene la tarea de medir continuamente la distancia (altitud) entre la nave espacial y la superficie de la luna marciana, Phobos, midiendo el tiempo de ida y vuelta entre la emisión del láser y la recepción de la luz reflejada desde la superficie. Esta información ayudará a adquirir la trayectoria precisa de la nave espacial y también a obtener información topográfica global en Phobos para proporcionar la información base sobre la forma de la luna y el origen de la topología. También se espera que el campo gravitacional de Phobos se determine comparando la trayectoria prevista y medida de la nave espacial, medida con precisión con el LIDAR.

El diseño inicial del LIDAR comenzó en marzo de 2019 con el fabricante de desarrollo, NEC Corporation. Siguieron la revisión del diseño y el modelo de ingeniería (EM), junto con una variedad de pruebas de desarrollo que llevaron a la Revisión de la prueba posterior a la calificación (PQR) y la Revisión previa al envío (PSR). Una vez aprobados, el modelo de vuelo (FM) se completó en enero de 2024. En febrero de 2024, el LIDAR FM completo fue transportado a Mitsubishi Electric Cooperación Kamakura Works, que está construyendo la nave espacial MMX. Después de una inspección visual, ¡el LIDAR fue entregado oficialmente!.

Con la colaboración de nuestro equipo, el fabricante principal y muchos otros, pudimos entregar el modelo de vuelo LIDAR. Ahora que tenemos un buen instrumento, ¡la responsabilidad de crear buenos resultados científicos se transfiere a nuestro equipo científico!. Tengo muchas ganas de desentrañar la historia de Phobos a partir del movimiento de la nave espacial y el estado de la superficie lunar.

Desde aquí, el LIDAR se integrará en el módulo de exploración de la nave espacial y se utilizará en las pruebas exhaustivas del sistema completo de la nave espacial.

 

 

21 de marzo de 2024, el 14 de marzo, la NASA completó la entrega de su innovador espectrómetro de rayos gamma y neutrones a la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) para su incorporación a la nave espacial de la misión Martian Moons eXploration (MMX), marcando un hito importante en la preparación para la misión final. pruebas a nivel de sistema. Desarrollado por el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins en colaboración con el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), el instrumento de exploración Marte-Luna con rayos gamma y neutrones (MEGANE) desempeñará un papel fundamental en la misión MMX. Esta misión se centra en analizar la composición y los orígenes de las lunas de Marte, Phobos y Deimos, y tiene como objetivo devolver una muestra de Phobos a la Tierra.

La iniciativa de investigación busca determinar si estas lunas son restos de una colisión significativa entre Marte y otro cuerpo de gran tamaño o si fueron asteroides capturados por la atracción gravitacional de Marte. Mediante la detección de neutrones y rayos gamma emitidos desde la superficie de Phobos, MEGANE desvelará la composición elemental de la luna, proporcionando información sobre su probable génesis. Thomas Statler, científico del programa MEGANE en la sede de la NASA, enfatizó el papel crítico del instrumento en la misión, destacando la asociación continua de la NASA con JAXA en este esfuerzo innovador. "Ver a MEGANE listo para la integración significa un avance crucial en nuestra misión conjunta para desentrañar los misterios de las lunas marcianas", comentó Statler.

La autorización para enviar MEGANE a Japón se produjo después de que la junta de revisión permanente del proyecto confirmara su preparación, concluyendo una rigurosa fase de desarrollo de seis años que cumplió con los estrictos requisitos de presupuesto y cronograma de la NASA. David Lawrence, investigador principal del APL para MEGANE, reflexionó sobre los desafíos superados para llegar a esta etapa y expresó su entusiasmo por ver el desempeño del instrumento junto con otros componentes de la nave espacial. Con la llegada de MEGANE a Japón, el equipo MMX comenzará la integración de instrumentos científicos y componentes de naves espaciales, seguida de una fase de prueba integral. La misión está programada para su lanzamiento en 2026 a bordo de un cohete JAXA H3. Sarah Bucior, ingeniera de sistemas espaciales e ingeniera líder de MEGANE I&T, compartió su anticipación por las próximas operaciones de integración y prueba, enfatizando su pasión por el desarrollo de cohetes y naves espaciales.

 

14 de febrero de 2024, la misión Martian Moons eXploration (MMX) es la misión principal de JAXA que planea estudiar y explorar las dos lunas de Marte, Phobos y Deimos. Mientras que la agencia japonesa construirá la carga útil principal, la Agencia Espacial Alemana (DLR) y el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) contribuirán a la misión. "IDEFIX", una pequeña carga útil secundaria, viajará con MMX y está previsto que aterrice en la superficie de Phobos en 2029. IDEFIX terminó recientemente la construcción y DLR y CNES están listos para entregar el rover a JAXA para su integración con la misión MMX.

IDEFIX lleva el nombre del perro de los cómics "Las aventuras de Astérix". El nombre se refiere al juego de palabras "Idée Fixe", que se traduce aproximadamente como una obsesión o pasión en la que alguien se fija. El rover pesa 25 kilogramos, mide 51 centímetros de largo y está diseñado para explorar hasta 100 metros de la superficie de Phobos. Durante uno de los acercamientos más cercanos de MMX a Phobos, el rover será lanzado a una altitud de entre 40 y 100 metros sobre la superficie y aterrizará en Phobos. La caída utiliza la baja gravedad de Phobos, lo que permitirá a IDEFIX simplemente caer sobre la superficie, rodar y luego elevarse para prepararse para la misión de aproximadamente tres meses de duración. La gravedad de Phobos es sólo aproximadamente 1/1000 de la gravedad de la Tierra, Phobos sólo tiene un diámetro de aproximadamente 27 kilómetros.

“Gracias a la baja gravedad, IDEFIX necesitará entre 60 y 80 segundos desde su lanzamiento hasta el aterrizaje en Phobos. El impacto será de menos de un metro por segundo”, explicó el profesor Markus Grebenstein, líder del proyecto IDEFIX del DLR, en una entrevista con NSF. La duración de la misión de IDEFIX será de unos 100 días y está limitada por el hecho de que la misión principal MMX eventualmente se alejará de Phobos. La nave espacial MMX se utilizará como relevo para IDEFIX, por lo que sin la nave espacial orbitando cerca de Phobos, IDEFIX ya no podrá comunicarse ni operar en la superficie. Además de considerar la posición de MMX alrededor de Phobos durante la misión IDEFIX, el equipo también tuvo que tener en cuenta los eclipses marcianos para asegurarse de maximizar la exposición solar y minimizar las noches de Phobos.

El volumen y el peso fueron una consideración principal al construir IDEFIX, ya que el rover tenía que ser lo más liviano y pequeño posible para poder caber como carga útil secundaria en MMX. Después del aterrizaje, la secuencia para elevarse es crítica y automatizada. Si el rover no logra elevarse, no podrá generar suficiente energía solar para continuar su misión. Sin la energía solar adecuada, los instrumentos de IDEFIX no podrían funcionar y otros sistemas de rover no podrían calentarse, lo que sería un problema importante dado que la superficie de Phobos puede llegar a enfriarse hasta -112ºC. “Lo que nos motiva son varios factores. Por supuesto, uno de ellos está intentar el primer aterrizaje en la superficie de Phobos. También será la primera vez que intentemos aterrizar en un cuerpo celeste con una gravedad tan baja y, por supuesto, ser los primeros en recolectar sondas de superficie de Phobos nos motivó. Es una oportunidad única en la vida”, afirmó el profesor Grebenstein.

La construcción de IDEFIX se completó en julio de 2023 y las pruebas comenzaron poco después. Las pruebas incluyeron varias pruebas de caída, en las que DLR y CNES intentaron simular todas las diferentes formas potenciales en que el rover podría golpear la superficie y rodar por el suelo. Acerca de la secuencia de aterrizaje, Grabenstein dijo: “El Rover está diseñado para realizar siempre la misma secuencia una vez que aterriza. No importa cómo aterricemos, la secuencia siempre debería llevar a que el rover se ponga sobre sus ruedas. Esto hace que todo el proceso sea mucho más redundante frente a posibles fallos de funcionamiento”. Las ruedas del rover también están diseñadas de forma especial. “El principal desafío es la baja presión de contacto, gracias a la baja gravedad. Pero un segundo desafío es también el hecho de que no conocemos exactamente las propiedades del suelo. […] Existe la posibilidad de que el suelo se parezca más a nieve en polvo, que es la razón de este diseño en forma de rueda de paletas”, dijo el profesor Grebenstein.

El científico principal de IDEFIX, el Dr. Stephan Ulamec, añade: “Viendo las imágenes disponibles que tenemos de Phobos, son de resolución bastante baja. Parece que podría ser una zona de regolito, que probablemente lo sea, pero también podría ser una superficie de escombros. Lo sabremos una vez que estemos allí”. Los motores que se necesitan para hacer girar el rover son comparables a otros motores que DLR ya utiliza para el movimiento de los dedos de los brazos robóticos en su centro científico, con modificaciones especiales realizadas para optimizar el trabajo en el entorno de baja gravedad de Phobos.

Una de las cuestiones más apremiantes en toda la ciencia de los sistemas planetarios y solares es el origen de Phobos (y Deimos). Ambas lunas se parecen a los asteroides de tipo C, lo que sugiere que Phobos y Deimos podrían ser en realidad dos asteroides que pasaron demasiado cerca de Marte y fueron capturados por la gravedad del planeta. Sin embargo, los científicos han cuestionado la capacidad de Marte para capturar un objeto como Phobos tan cerca de su atmósfera. “Una cosa que podrás observar cuando mires más de cerca a Phobos son dos materiales diferentes. Verás un fondo más rojo y una superficie más azulada. Esto aún no se comprende del todo”, afirmó el Dr. Ulamec. “Mirar Phobos me recuerda a cierta clase de asteroides. Este tipo de asteroides son ricos en carbono y son posibles culpables de generar materia para el desarrollo de la vida. […]. Sin embargo, un problema con esta teoría es la dinámica orbital de la captura de tales objetos. Existen escenarios teóricos en los que una posible constelación doble de asteroides podría dar lugar a tal escenario. Esto funciona muy bien sobre el papel, pero parece más improbable con dos lunas de Marte”, explicó el Dr. Ulamec. Otra teoría que es posible es la teoría de un fuerte impacto en Marte que ayudó a formar estas lunas. Respecto a la teoría, Ulamec afirma: “Estas teorías también funcionan muy bien sobre el papel. Sin embargo, esto no explica el espectro y los colores de las lunas”.

IDEFIX estará equipado con cuatro instrumentos principales que ayudarán a comprender el origen y los detalles exactos de los sedimentos de Phobos. La primera es una NavCam, que es un instrumento proporcionado por el CNES para la navegación óptico-estéreo. El segundo es RAX, un espectrómetro Raman desarrollado por DLR, JAXA y la agencia espacial española INTA. RAX se utilizará para generar una huella estructural de Phobos. El siguiente es WheelCams, que son dos sensores ópticos en dos ruedas que investigarán la interacción entre las ruedas de IDEFIX y el material de la superficie de Phobos. Las WheelCams fueron desarrolladas por CNES. El instrumento final es MiniRad, un radiómetro infrarrojo desarrollado por DLR, que se desarrolló en torno al diseño del instrumento MARA en el módulo de aterrizaje MASCOT. El Dr. Ulamec explicó: "Por supuesto, los principales objetivos de IDEFIX y MMX serán descubrir la historia real detrás del origen de Phobos y también comprender mejor el contexto de todo el sistema de Marte".

Está previsto que MMX se lance no antes de diciembre de 2026 en un cohete japonés H3-24. La misión completa planea aterrizar una o dos veces en Phobos, recolectar 10 gramos de muestras y luego realizar varios sobrevuelos de Deimos antes de regresar a la Tierra.

 

11 de enero de 2024, el lanzamiento de una misión japonesa para recolectar muestras de la luna marciana Phobos y devolverlas a la Tierra, previamente programada para finales de este año, se retrasó hasta 2026. La agencia espacial japonesa JAXA confirmó el retraso de dos años en el lanzamiento de la misión Martian Moons eXploration, o MMX, achacándolo en parte al cohete H3 que lanzará la nave espacial. "Debido a la evaluación de los resultados de la demostración del segundo vehículo de prueba de cohetes H3 y considerando la importancia de garantizar tiempo suficiente para la verificación preliminar del MMX en tierra, se ha revisado el calendario de lanzamiento de los cohetes japoneses", dijo la agencia en un comunicado del 10 de enero.

El H3 realizó su lanzamiento inaugural en marzo de 2023, pero no logró alcanzar la órbita porque su motor de segunda etapa no se encendió, probablemente debido a un problema eléctrico. JAXA anunció el 27 de diciembre que había programado el segundo lanzamiento del H3 para el 14 de febrero, con una carga útil de prueba y dos satélites pequeños. MMX estaba programado para lanzarse en septiembre de 2024. Habría entrado en órbita alrededor de Marte en agosto de 2025 y habría permanecido allí durante tres años antes de regresar a la Tierra, regresando en septiembre de 2029. La decisión de retrasar MMX hasta 2026, la próxima ventana disponible para una misión a Marte, fue aprobada en diciembre por la Sede de la Estrategia de Desarrollo Espacial del gobierno japonés como parte de una revisión de su Calendario para el Plan Básico de Política Espacial. La misión anunció el cambio en las redes sociales en ese momento, pero sin explicar el retraso.

MMX es una nave espacial que pesa unos 4.000 kilogramos y que transporta un conjunto de instrumentos para estudiar Marte y sus dos pequeñas lunas, Phobos y Deimos. Entre ellos se encuentra MEGANE, un espectrómetro de rayos gamma y neutrones que se está desarrollando en cooperación con la NASA. También en MMX hay un pequeño rover desarrollado conjuntamente por la agencia espacial francesa CNES y la agencia aeroespacial alemana DLR para explorar Phobos. La misión principal de MMX es aterrizar en Phobos y recolectar muestras de Phobos para regresar a la Tierra. Los científicos planean analizar las muestras para determinar si Phobos, y probablemente Deimos, se formaron por una colisión de un objeto más grande con Marte, o son pequeños asteroides que fueron capturados en órbita por el planeta. Según el calendario de misión revisado, MMX devolverá las muestras a la Tierra en 2031.

 

Diciembre 2023, mientras se determina si MMX (Martian Moons eXploration) podrá cumplir su organigrama y partir de la Tierra en septiembre de 2024, los científicos siguen trabajando en lo que podría encontrarse una vez llegue a Phobos.

Las dos pequeñas lunas de Marte, Phobos (de unos 22 km de diámetro) y Deimos (de unos 13 km de diámetro), han desconcertado a los científicos durante décadas, y su origen sigue siendo un tema de debate. Algunos han propuesto que pueden estar formados por desechos residuales producidos por un planeta o un gran asteroide que se estrelló contra la superficie de Marte (#TeamImpact). Sin embargo, una hipótesis opuesta (#TeamCapture) sugiere que las lunas son asteroides que fueron capturados por la atracción gravitacional de Marte y quedaron atrapados en órbita. Para resolver el misterio, necesitaremos material de las superficies de las lunas para realizar análisis analíticos en la Tierra. Afortunadamente, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (Jaxa) lanzará una misión, denominada "Martian Moon eXploration" (MMX), a Phobos y Deimos en septiembre de 2024. La misión será transportada por un cohete de nuevo diseño, el H-3, que todavía está en desarrollo.

Se espera que la nave espacial alcance la órbita marciana en 2025, después de lo cual orbitará Phobos y finalmente recolectará material de su superficie antes de regresar a la Tierra en 2029. Esto la convertirá en la siguiente de una serie de misiones recientes que traerán material del espacio a la Tierra, tras la exitosa misión de JAXA al asteroide Ryugu (Hayabusa2), así como la misión OSIRIS-REx de la NASA al asteroide Bennu y la misión Chang’e 5 de la Agencia Espacial China. Si realmente se produjera un origen de impacto, esperaríamos encontrar material similar en Phobos al que se encuentra en Marte. Si bien no tenemos ningún material devuelto directamente desde Marte (todavía), tenemos la suerte de tener roca que ha sido expulsada de su superficie y que finalmente llegó a la Tierra.

Sin embargo, en el caso de un origen de asteroide capturado, es más probable que encontremos en Phobos material que se encuentra en otros asteroides de nuestro Sistema Solar. La hipótesis predominante en el grupo #TeamCapture es que las lunas están formadas por la misma roca que los meteoritos, llamada condrita carbonosa. Afortunadamente, tenemos muchos meteoritos y muestras de este tipo que podríamos comparar con el material de Phobos. Comparar meteoritos y material traído de Phobos será una herramienta fantástica para ayudarnos a comprender el origen de las dos lunas. Una vez que tengamos material en el laboratorio, se podrán aplicar técnicas analíticas rigurosas a las muestras. Una de esas técnicas es el análisis de isótopos de oxígeno. Los isótopos son versiones de elementos cuyos núcleos tienen más o menos partículas llamadas neutrones. El oxígeno, por ejemplo, tiene tres isótopos estables, con masas atómicas de 16, 17 y 18. La suma de las proporciones isotópicas de oxígeno-17/oxígeno-16 y oxígeno-18/oxígeno-16 se denota como Δ17O y es característica de objetos originales específicos. Dependiendo del lugar del Sistema Solar en el que se forme un cuerpo rocoso, las rocas adquieren y retienen una composición de oxígeno distinta. Por ejemplo, las rocas de la Tierra tienen un Δ17O de alrededor de 0, mientras que los meteoritos de Marte tienen un Δ17O de alrededor de ~0,3. Por lo tanto, las rocas de los meteoritos terrestres y marcianos se pueden separar fácilmente entre sí.

Si Phobos se formara en el mismo lugar o al menos similar en el Sistema Solar a Marte, esperaríamos que la composición del material traído por MMX también tuviera un Δ17O de alrededor de 0,3. Como se mencionó anteriormente, #TeamCapture sugiere un origen similar a una condrita carbonosa para Phobos. Todas las condritas carbonosas conocidas estudiadas por los científicos han revelado un isotópico negativo Δ17O, que va desde -0,5 hasta -4. Por lo tanto, el oxígeno puede ser un poder extremadamente útil para descifrar el origen de las lunas de Marte y debería ser una alta prioridad para la misión una vez que el material regrese a la Tierra.

Si Phobos realmente representa un fragmento antiguo de Marte, podría comprender el material marciano más primitivo. Marte ha experimentado una amplia gama de procesos que han alterado las rocas de su superficie, incluida la erosión eólica y la alteración del agua. A partir de características como los lechos secos de los ríos observados desde orbitadores como el Viking, está claro que alguna vez existió agua en Marte. Esta agua probablemente se originó a partir de una mezcla de asteroides, cometas y actividad volcánica. Marte también retuvo una atmósfera espesa, lo que permitió que el agua estuviera presente en forma líquida en la superficie del planeta. Phobos, por otro lado, sigue siendo un cuerpo sin aire donde no se han producido procesos como la contaminación del agua (aunque es posible que se hayan producido impactos menores). Esto significa que las muestras devueltas desde Phobos podrían proporcionar información extremadamente importante sobre el contenido de agua original de Marte y una ventana a los procesos que ocurrieron en el Sistema Solar primitivo.

MMX es una de las misiones planificadas más emocionantes en la exploración espacial. Con menos de un año para el final, ya estamos firmemente cruzados para que el lanzamiento, la adquisición y la devolución de muestras sean exitosos. A muchos científicos, incluido yo mismo, nos encantaría tener la posibilidad de algún día estudiar esas muestras.

 

 

Diciembre 2023, la ambiciosa misión de Japón de explorar las dos minilunas de Marte podría sufrir un largo retraso. La Exploración de Lunas Marcianas (MMX) de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) está programada para lanzarse en septiembre de 2024, aprovechando una ventana de lanzamiento al Planeta Rojo que se realiza una vez cada 26 meses. Al llegar a la órbita de Marte en agosto de 2025, coincidiendo con la Exposición Universal de Osaka, MMX intentaría aterrizar en Phobos para recolectar un mínimo de 10 gramos (0,35 oz) de muestras. Luego realizaría sobrevuelos de la luna más pequeña Deimos antes de que un módulo que contiene las muestras sea enviado de regreso a la Tierra, llegando en 2029.

Sin embargo, el nuevo cohete H3 de la agencia, que lanzará el MMX, falló en su vuelo debut en marzo. JAXA declaró el mes pasado que pretende intentar un segundo lanzamiento del cohete insignia H3 a finales de marzo del próximo año, informó NHK. El resultado de esa misión, que se beneficiará de las lecciones aprendidas y de las medidas adoptadas después del fracaso, probablemente determinará si MMX puede lanzarse según lo previsto. Otros problemas harían que MMX se retrasara hasta finales de 2026. Sin embargo, reprogramar la misión puede resultar un desafío, ya que una serie de lanzamientos de alta prioridad complicarán las cosas, informa Kyoto News. Se desconoce si JAXA consideraría utilizar otro lanzador, como el SpaceX Falcon Heavy, para lanzar MMX. Cuando se lance, MMX tiene como objetivo determinar si Phobos y Deimos son asteroides capturados o fragmentos que se fusionaron después de un impacto gigante con Marte. También obtendrá nuevos conocimientos sobre la historia de Marte. La misión también llevará un pequeño rover para explorar Phobos, desarrollado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y el Centro Nacional de Investigación Espacial francés (CNES).

 

Septiembre 2023, el 10 de agosto de 2023, el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins (JHU) llevó a cabo una revisión previa al envío (PSR) para MEGANE, uno de los instrumentos de observación a bordo de la nave espacial Martian Moons eXploration (MMX). Foto de grupo tomada frente al modelo de vuelo MEGANE en la sala blanca de APL. El instrumento que se encuentra en la mesa del centro es el modelo de vuelo MEGANE, y detrás de él se encuentran funcionarios de APL, NASA y JAXA. En el extremo derecho está el investigador principal (PI) de MEGANE, David Lawrence (APL). En el extremo izquierdo está Brian Schratz (APL), quien lidera la coordinación técnica entre APL y JAXA. El octavo desde la izquierda es Dennis Harris (NASA), quien lidera NASA MEGANE, y el sexto desde la derecha es el Gerente de Proyecto MMX Kawakatsu Yasuhiro (JAXA). MEGANE es el acrónimo de “Exploración Marte-Luna con rayos gamma y neutrones” y es un espectrómetro de rayos gamma y neutrones que puede medir las energías de los rayos gamma y los neutrones producidos naturalmente. El instrumento consta de un detector de rayos gamma fabricado con germanio de alta pureza (HPGe) y un detector de neutrones que consta de dos contadores proporcionales de gas (GPC) llenos de helio-3 y una unidad de control que tiene los circuitos electrónicos necesarios para controlarlos.

El germanio es sensible a las radiaciones ionizantes como los rayos X y los rayos gamma. Cuando un rayo gamma interactúa con el cristal semiconductor de HPGe al que se le ha aplicado un alto voltaje, se genera una cantidad de electrones equivalente a la energía del rayo gamma, que luego puede detectarse como una señal eléctrica. El helio-3 es una forma estable de helio con dos protones y un neutrón en el núcleo del átomo. Los neutrones que pasan a través de los GPC interactuarán con los átomos de helio-3 para producir tritio (hidrógeno-3: una forma de hidrógeno con dos neutrones adicionales) y un protón. El protón cargado positivamente hace que el gas rodeado se ionice y se cargue eléctricamente, lo que se puede medir como un pulso eléctrico donde la amplitud es proporcional a la energía del neutrón. El resultado es un dispositivo que puede detectar y medir la energía tanto de los rayos gamma como de los neutrones.

Cuando los rayos cósmicos galácticos, que viajan por el cosmos, chocan con un mundo sin aire como Phobos, reaccionan con los núcleos de los átomos que forman la superficie de la luna y producen neutrones y rayos gamma que se liberan al espacio. Los neutrones y los rayos gamma también son emitidos espontáneamente por ciertos tipos de núcleos atómicos (isótopos radiactivos) sin un desencadenante externo. Estos rayos gamma y neutrones emitidos tienen energías específicas que dependen del tipo de núcleo atómico del que fueron liberados. Como resultado, MEGANE puede determinar el tipo, proporción y distribución de los elementos atómicos que forman la superficie de Phobos midiendo la energía de los rayos gamma y los neutrones emitidos desde la órbita de la nave espacial MMX. Por lo tanto, se espera que MEGANE desempeñe un papel importante en los objetivos científicos de MMX, que son dilucidar el origen de las lunas marcianas y la historia de la evolución de la esfera marciana, así como ayudar a seleccionar un lugar de aterrizaje para la nave espacial. recopilar muestras para regresar a la Tierra, al poder recopilar información directa y completa sobre los tipos de material que componen Phobos en una amplia zona de la luna.

De julio a septiembre de 2023, se llevó a cabo en Mitsubishi Electric Kamakura Works una prueba de funcionamiento inicial del panel solar (SAP) que se instalará en la nave espacial Martian Moons eXploration (MMX). El objetivo de esta prueba era confirmar la integridad de los paneles solares fabricados y también permitir una comprobación comparativa de su rendimiento tras una serie de pruebas medioambientales que se realizarán en el futuro.

La imagen de la Figura 1 muestra una prueba de implementación, que es una de las comprobaciones iniciales de confirmación de la función. Los paneles solares se pliegan inicialmente y luego se despliegan uno por uno. La Figura 2 muestra cómo se ven los paneles solares después de su despliegue. En la superficie de cada panel hay células solares negras (Figura 2), que reciben luz solar y generan electricidad. El reverso del panel está cubierto con una lámina plateada para controlar la temperatura (Figura 1).

Los paneles solares son familiares en la Tierra para su uso en la generación de energía solar. En el espacio, los paneles solares son una parte esencial de los satélites y las naves espaciales. Se han realizado varias mejoras en el diseño de nuestros paneles solares para que puedan cumplir su tarea en el espacio exterior. Uno de estos ajustes es el peso de los paneles solares. Marte está más de 1,5 veces más lejos del Sol que la Tierra, y las naves espaciales cercanas a Marte sólo reciben alrededor del 40% de la luz solar en comparación con las que orbitan la Tierra o la Luna. Esto significa que se requieren grandes paneles solares. Sin embargo, para viajar a Marte y regresar con una masa limitada disponible para el lanzamiento, la masa de la nave espacial deberá reducirse al mínimo absoluto. Por este motivo, la nave espacial MMX está equipada con las últimas células solares ligeras, de película fina y alta eficiencia, y los propios paneles también tienen una estructura ligera especial. Estas células solares especiales se pueden ver en la parte frontal del panel en la Figura 2.

Un segundo factor es la “rigidez”. La nave espacial MMX caerá libre desde un punto aproximadamente a 10 metros sobre la superficie de la luna marciana Phobos durante el aterrizaje. El impacto del aterrizaje es aproximadamente 0,3 ~ 0,4 veces la fuerza de gravedad de la Tierra, pero aun así, los paneles solares del MMX deben poder resistir este aterrizaje a diferencia de las naves espaciales normales que vuelan por el espacio. Además, si los paneles solares se doblan debido al impacto del aterrizaje, los bordes de los paneles solares golpearán la superficie de Phobos. Por lo tanto, se necesita un diseño de panel solar con alta rigidez (resistencia a la deformación), junto con un ancho de paleta solar estrecho.

El mecanismo de despliegue de dos pasos, vertical y horizontal, es una característica de los paneles solares MMX y se debe a los requisitos únicos de MMX durante el aterrizaje.

 

Julio 2023, el 19 de julio de 2020, la misión Hope de los Emiratos Árabes Unidos a Marte se lanzó desde el Centro Espacial Tanegashima de Japón. Hope, encargada de estudiar la atmósfera marciana global, tiene una órbita alta sobre el planeta rojo que ha permitido a la nave espacial capturar una vista poco común del lado oculto de la luna exterior de Marte, Deimos. Los resultados se presentaron en la reunión de la Unión Europea de Geociencias (EGU) en abril de este año. Además de las hermosas imágenes de esta pequeña luna, los instrumentos a bordo de Hope observaron las longitudes de onda de la luz reflejada desde la superficie de Deimos desde el infrarrojo hasta el ultravioleta extremo. La medición de la intensidad en diferentes longitudes de onda proporciona un "espectro" para Deimos en el rango observado. Esto puede proporcionar pistas sobre la composición de la luna, ya que diferentes minerales absorben longitudes de onda particulares que luego están ausentes en el espectro.

Sin embargo, Hope vio un espectro relativamente plano, sin una fuerte absorción en ninguna longitud de onda. Esto es similar a lo que se ve al observar las rocas basálticas que forman la superficie de Marte, y podría sugerir que Deimos se formó a partir de fragmentos expulsados de Marte durante un impacto gigante. El “escenario de impacto” es una de las dos teorías principales sobre la formación de las lunas marcianas, la otra es que son asteroides capturados. A partir de los nuevos espectros ultravioleta e infrarrojo térmico de Deimos tomados por la nave espacial Hope, el equipo Hope especula que esta segunda luna marciana puede tener una composición basáltica: si esto es cierto, es más probable que Deimos se haya formado a partir de escombros expulsados de Marte por un antiguo impacto de un enorme asteroide. Hemos analizado los datos presentados en la reunión de EGU y, como señala el equipo de Hope, la forma espectral no conduce de manera concluyente a una composición basáltica, dejando abierta la posibilidad de que Deimos tenga una composición de meteorito carbonoso. Son importantes más observaciones y coincidencias espectrales con diversos materiales. Las observaciones de Hope son muy valiosas porque apenas se han realizado observaciones detalladas de Deimos. Dado que los espectrómetros MMX tienen bandas de longitud de onda diferentes a las de los del Hope, la combinación de esos datos proporcionará información más definitiva sobre de qué material está hecho Deimos.

Las imágenes obtenidas por la misión Hope son muy emocionantes. Los espectros obtenidos en el rango del infrarrojo lejano y en el UV extremo serán complementarios a los que se obtendrán mediante MIRS. La cobertura espectral del espectrómetro de imágenes MIRS de 0,9 a 3,6 µm optimizará el estudio de la composición de las superficies de Fobos y Deimos. En este rango tenemos las mejores firmas para identificar la presencia de silicatos, agua y compuestos orgánicos necesarios para identificar el origen de las dos lunas marcianas. Para Phobos, MIRS nos permitirá obtener mapas de composición, realizados a diferentes altitudes con caracterización de composición de hasta unos pocos metros para seleccionar los sitios de muestreo más interesantes.

 

Febrero 2023, uno de los principales objetivos del Proyecto MMX es esclarecer el origen de las lunas marcianas. Actualmente, existen dos teorías principales sobre cómo surgieron estos dos satélites naturales de Marte. Una es la “teoría de la captura” que sugiere que las lunas alguna vez fueron pequeños cuerpos celestes fuera del espacio marciano que quedaron atrapados en la gravedad de Marte. La otra es la “teoría del impacto”, según la cual un cuerpo celeste chocó con la superficie de Marte y las lunas se formaron a partir de los escombros expulsados en ese impacto. Para comprender cómo se formaron las lunas, la nave espacial MMX recogerá una muestra de material de Fobos y la devolverá a la Tierra. Se espera que el análisis resultante proporcione evidencia definitiva del origen de las lunas. La selección del lugar de aterrizaje desde donde recolectar la muestra se basará en la observación de Fobos realizada por la nave espacial MMX, que será examinada en busca de la ubicación de mayor valor científico.

Sin embargo, el tiempo disponible desde que la nave espacial MMX llega a la esfera marciana hasta el momento en que se debe seleccionar un lugar de aterrizaje es limitado. Para seleccionar los lugares de aterrizaje más adecuados para probar las hipótesis sobre el origen de las lunas, primero se formula un plan de observación, luego se realizan observaciones de Fobos con los instrumentos científicos a bordo de la nave espacial MMX y se devuelven los datos adquiridos. a la Tierra, los datos se analizan en tierra y el ciclo se repite con planes de observación de seguimiento creados en base a los resultados. Esto tiene que suceder a un ritmo rápido, ya que el equipo de MMX debe luego realizar capacitación en el lugar de aterrizaje seleccionado para prepararse para la serie de operaciones de aterrizaje y recolección para garantizar que se desarrollen sin problemas. ¡Por lo tanto, seleccionar el lugar de aterrizaje a tiempo es de gran ayuda!.

Para ayudar con este apretado calendario, tenemos grandes esperanzas en el Telescopio Espacial Twinkle. Twinkle es un nuevo telescopio espacial que está previsto que comience sus observaciones en 2024 operado por la empresa británica Blue Skies Space. Como Twinkle puede evitar verse afectado por la atmósfera terrestre en el espacio, el telescopio puede observar longitudes de onda desde la luz visible hasta el infrarrojo para explorar la existencia de materiales que están directamente relacionados con el origen de las lunas marcianas, como el agua (en forma de minerales hidratados) y materia orgánica. Al observar las lunas marcianas con Twinkle antes de la llegada de la nave espacial MMX a la esfera marciana en 2025, podemos obtener información que es directamente útil para la operación y la planificación de observación de la nave espacial MMX para seleccionar un lugar de aterrizaje. Por eso, desde 2019, los equipos MMX y Twinkle han estado discutiendo planes para realizar observaciones preliminares de las lunas.