La sonda giapponese MMX porterà sulla Terra 10 grammi di Fobos, luna di Marte

Il Giappone sta per tentare qualcosa che nessuna agenzia spaziale ha mai realizzato: atterrare su una luna di Marte, prelevare almeno 10 grammi della sua superficie e riportare quella manciata di polvere sulla Terra. La sonda si chiama MMX, acronimo di Martian Moons eXploration, e il suo obiettivo è Fobos, una luna irregolare a forma di patata lunga circa 27 chilometri che orbita intorno a Marte più da vicino di qualsiasi altra luna conosciuta. Se il piano funzionerà, i laboratori sulla Terra avranno il primo campione fisico mai prelevato dal sistema marziano.

Questo è importante perché nessuno sa da dove Marte abbia ottenuto le sue due lune. Fobos e la sua gemella più piccola Deimos potrebbero essere asteroidi che si sono avvicinati troppo e sono stati catturati, oppure detriti scagliati in orbita quando qualcosa di enorme ha colpito Marte. Ogni risposta racconta una storia diversa sul sistema solare primordiale, e solo un campione analizzato in laboratorio può risolvere la questione.

La missione è guidata dalla Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), l’agenzia dietro le sonde Hayabusa che hanno riportato granelli di due asteroidi. La NASA, l’agenzia spaziale francese CNES, il Centro Aerospaziale Tedesco DLR e l’Agenzia Spaziale Europea sono partner. La JAXA la definisce la più grande missione planetaria internazionale mai guidata dal Giappone.

«La luna marziana Fobos rimane una frontiera inesplorata per l’umanità», ha dichiarato in una nota JAXA il responsabile del progetto MMX, Kawakatsu Yasuhiro. «Portando a casa campioni da Fobos, speriamo di esplorare come si sono formate le lune marziane, come si è evoluta la sfera di Marte e come hanno avuto origine l’acqua e i materiali organici trovati sui pianeti terrestri».

Come la MMX intende prelevare un pezzo di luna

La sonda è lunga circa 9 metri ed è composta da tre moduli impilati: un modulo di propulsione per frenare in orbita intorno a Marte, un modulo di esplorazione con le gambe di atterraggio e l’attrezzatura per il campionamento, e un modulo di ritorno che riporterà il campione a casa. Trasporta 11 strumenti scientifici, sette sulla sonda principale e quattro su un piccolo rover, secondo l’ESA.

Fobos è troppo piccola per essere orbitata nel modo consueto. La sua gravità è meno di un millesimo di quella terrestre, quindi la MMX volerà in quella che gli ingegneri chiamano un’orbita quasi-satellite: tecnicamente orbita intorno a Marte, ma si muove in sincronia con Fobos e sembra ruotare attorno alla luna. Da lì, una camera telescopica chiamata TENGOO può distinguere dettagli di circa 40 centimetri, mentre una camera grandangolare chiamata OROCHI, un altimetro laser, uno spettrometro infrarosso francese chiamato MIRS e uno strumento a raggi gamma e neutroni della NASA chiamato MEGANE mappano il terreno, i minerali e gli elementi chimici.

Prima che la sonda principale rischi l’atterraggio, lascerà cadere un esploratore. Idefix, un rover di 25 chilogrammi costruito da CNES e DLR, cadrà da 40 a 100 metri sopra la superficie, si raddrizzerà e si muoverà per circa 100 giorni. Su Fobos peserà quanto circa 15 grammi sulla Terra, più o meno qualche foglio di carta.

Poi arriva l’atterraggio. Il modulo di esplorazione rimarrà sulla superficie per circa due ore e mezza e potrebbe atterrare una seconda volta in un altro sito. Il suo strumento principale è un carotatore su un braccio robotico che scava circa 2 centimetri in profondità, abbastanza per raggiungere materiale che la luce solare e le radiazioni non hanno alterato chimicamente. Un sistema di backup fornito dalla NASA spruzza granelli superficiali in un contenitore con un getto di azoto gassoso, lo stesso principio usato da OSIRIS-REx sull’asteroide Bennu, anche se nella debole gravità di Fobos quel getto comporta un piccolo rischio di ribaltare la sonda.

Perché una luna di Marte, e non Marte stesso

La questione dell’origine di Fobos è in realtà una domanda su come i pianeti ottengono la loro acqua. Se Fobos è un asteroide catturato, dovrebbe assomigliare agli asteroidi scuri e ricchi di carbonio che potrebbero aver portato acqua e molecole organiche ai giovani pianeti rocciosi. Se si è formata dai detriti dopo un gigantesco impatto, dovrebbe essere composta in gran parte da crosta marziana.

«La chiave di questo mistero risiede nelle lune marziane, che assomigliano molto agli asteroidi carbonacei, gli stessi corpi celesti capaci di trasportare gli ingredienti per un’atmosfera e l’acqua», ha dichiarato il ricercatore principale Kuramoto Kiyoshi. Fobos sembra un asteroide catturato dall’esterno, ma la sua orbita, quasi circolare e vicina all’equatore di Marte, è difficile da spiegare se fosse stata semplicemente strappata al traffico di passaggio.

C’è un bonus. Gli impatti di asteroidi su Marte hanno scagliato suolo marziano nello spazio per miliardi di anni, e Fobos orbita così vicino che si pensa raccolga parte di quei detriti. Un campione di Fobos potrebbe quindi contenere granelli di Marte stesso. Con il programma Mars Sample Return di NASA ed ESA sostanzialmente cancellato a causa di pressioni di bilancio, la MMX potrebbe consegnare il primo materiale marziano a raggiungere la Terra per progettazione, e non come meteorite.

Un obiettivo che ha sconfitto ogni visitatore finora

La portata della sfida si vede nella storia. L’Unione Sovietica perse entrambe le sonde Fobos prima che raggiungessero la luna, e il successivo tentativo russo di ritorno di campioni, Phobos-Grunt, non uscì mai dall’orbita terrestre. Nessuna sonda ha mai toccato Fobos.

Rispetto a ciò che è venuto prima, 10 grammi sono un bel bottino. La Hayabusa della JAXA restituì solo minuscoli granelli dall’asteroide Itokawa, e Hayabusa2 riportò circa 5,4 grammi dall’asteroide Ryugu. La MMX diventerebbe anche la prima sonda ad atterrare e decollare da una luna di un altro pianeta, e la prima a tornare sulla Terra dopo un viaggio di andata e ritorno nel sistema marziano.

La missione ha anche qualche extra. Due telecamere ad altissima definizione costruite con l’emittente giapponese NHK filmeranno Marte e le sue lune in 8K, e sulla via del ritorno la MMX sorvolerà Deimos, la più piccola e ancora meno esplorata delle due.

Ciò che la MMX non può promettere

Le missioni di ritorno campioni sono lunghe catene di cose che devono andare tutte per il verso giusto, e la MMX ha diversi anelli deboli. Il razzo è il primo. L’H3 giapponese ha perso un satellite per la navigazione in un volo fallito prima di tornare in servizio con un lancio riuscito quest’estate, quindi un singolo lancio si porta dietro l’intera missione.

L’atterraggio è il secondo. Nessuno ha misurato quanto sia compatta o soffice la superficie di Fobos, che è esattamente il motivo per cui Idefix va per primo. Il campionatore a gas di riserva potrebbe ribaltare la sonda, e una missione che atterra una sola volta campionerà un solo punto su una luna il cui colore e la cui consistenza variano sulla sua superficie.

Infine, anche un campione perfetto potrebbe non porre fine al dibattito. Granelli di Marte mescolati al suolo potrebbero far sembrare Fobos più marziana di quanto non sia, e una luna assemblata da detriti d’impatto potrebbe comunque contenere materiale asteroidale. Gli scienziati si aspettano che la risposta arrivi da isotopi e minerali misurati in anni, non da un singolo risultato da titolo di giornale.

Domande comuni su MMX e Fobos

Quando parte la MMX?

La MMX è programmata per decollare su un razzo H3 dal Centro Spaziale di Tanegashima, nel sud del Giappone, alle 04:41 ora giapponese del 20 ottobre 2026, che corrispondono alle 19:41 UTC e alle 21:41 CEST del 19 ottobre. Le date di lancio possono slittare per maltempo o controlli tecnici.

Quanto tempo impiega la MMX per raggiungere Marte?

Circa un anno. La sonda dovrebbe entrare in orbita intorno a Marte nell’agosto 2027 e iniziare la sua orbita quasi-satellite intorno a Fobos il mese successivo.

Quando arriverà il campione di Fobos sulla Terra?

La capsula di ritorno dovrebbe atterrare con il paracadute in Australia nel 2031, dopodiché sarà portata in Giappone per le analisi. La missione è progettata per riportare almeno 10 grammi di materiale.

Perché Fobos è importante?

Fobos potrebbe essere un asteroide catturato o un frammento di Marte scagliato nello spazio da un antico impatto. La sua composizione potrebbe rivelare quale delle due ipotesi è corretta e aiutare a spiegare come acqua e molecole organiche siano arrivate sulla Terra e su Marte. Potrebbe anche contenere granelli di suolo marziano.

Qualcuno è mai atterrato su Fobos prima d’ora?

No. Due sonde sovietiche furono perse nel 1988 e 1989 prima di raggiungere la luna, e la russa Phobos-Grunt fallì in orbita terrestre nel 2011. La MMX sarebbe la prima sonda a toccare la sua superficie.

Cosa succede dopo

Se il lancio andrà in porto, la MMX arriverà su Marte nell’agosto 2027 e raggiungerà la sua orbita intorno a Fobos nel settembre 2027. Idefix dovrebbe essere rilasciato all’inizio del 2029, la sonda principale dovrebbe atterrare nel 2030 e la capsula del campione dovrebbe atterrare in Australia nel 2031. L’orbiter Mars Express dell’ESA, confermato in funzione almeno fino al 2029, potrebbe supportare le osservazioni dall’alto.

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