У Марса есть спутник, который медленно падает на свою планету. Пока приливные силы не превратили его в обломки, ученые хотят успеть задать ему один вопрос: откуда ты взялся? За ответом японская миссия MMX должна отправиться прямо на поверхность Фобоса — и привезти часть этой поверхности на Землю.

С марсианской равнины Фобос выглядел бы странной луной: маленькой, неправильной формы и слишком торопливой. Он пересекает небо с запада на восток и обегает Марс менее чем за восемь часов — быстрее, чем сама планета поворачивается вокруг оси.

Вблизи это темное, изрытое кратерами тело длиной около 27 километров. Не величественный шар, а скорее сильно потрепанный космический обломок.

Но внешность здесь обманчива. Внутри этого обломка может храниться свидетельство событий, происходивших миллиарды лет назад, когда Марс еще только становился Марсом.

Спутник с неподходящей биографией

Главная проблема Фобоса — он словно предъявляет ученым два разных удостоверения личности.

По некоторым свойствам поверхности он напоминает темные астероиды. Отсюда возникает понятная версия: когда-то небольшое тело пролетело слишком близко к Марсу и осталось в его гравитационном плену. С Деймосом, вторым марсианским спутником, могло произойти то же самое.

Но орбиты плохо вписываются в этот сюжет.

Оба спутника движутся почти по окружностям и близко к экваториальной плоскости планеты. Для случайно захваченных тел такая аккуратность нетипична. Чтобы получить нынешнюю систему, нужно объяснить не только сам захват, но и то, как исчезла лишняя энергия и изменились первоначальные орбиты.

Другой сценарий начинается с катастрофы: в молодой Марс врезалось крупное тело, выбросило на орбиту вещество, а из возникшего диска позднее собрались спутники.

Обсуждаются и другие варианты формирования и последующей эволюции этой системы. Пока ни одна версия не позволяет считать дело закрытым.

Фобос хорошо виден в телескопы и на снимках межпланетных аппаратов. Но для восстановления его биографии этого недостаточно. Нужны образцы.

Десять граммов, ради которых стоит лететь к Марсу

Японская миссия Martian Moons eXploration, или MMX, должна сделать то, чего прежде не удавалось никому: доставить на Землю вещество марсианского спутника.

Планируется собрать не менее десяти граммов. По бытовым меркам — почти ничего. Для современной лаборатории — огромный архив.

Отдельные минеральные зерна могут рассказать, в каких условиях возникло вещество, нагревалось ли оно, взаимодействовало ли с водой и переживало ли мощные столкновения. Соотношения изотопов помогут сравнить материал Фобоса с веществом Марса и метеоритов разных типов.

И здесь есть важная деталь: образцы Марса на Земле уже существуют — в виде марсианских метеоритов. Они не заменяют полноценного исследования планеты, но дают ученым материал для сравнения.

Возможно, среди частиц Фобоса найдутся и марсианские гости — обломки, выбитые ударами с поверхности планеты и добравшиеся до спутника. Тогда одна экспедиция позволит изучить сразу два небесных тела.

Посадка, при которой опасно даже оттолкнуться

Добраться до Фобоса — лишь половина задачи. Следующая сложность — остаться на нем.

Гравитация спутника в тысячи раз слабее земной. Там почти нет привычного веса, зато рядом находится массивный Марс, сильно влияющий на движение аппарата. Для длительного исследования MMX предусмотрены квазиспутниковые траектории: зонд будет обращаться вокруг Марса так, чтобы оставаться поблизости от Фобоса.

На поверхности тоже нет гарантий. Она может оказаться достаточно прочной, а может — рыхлой и неоднородной. Касание, безобидное на Земле, в такой среде способно вызвать отскок или опасный наклон аппарата.

Поэтому раньше основного зонда на разведку должен отправиться небольшой франко-германский ровер IDEFIX.

Его работа — не эффектная поездка ради фотографий. Он поможет исследовать грунт и понять, как по нему вообще можно передвигаться. На столь маленьком теле даже обычное вращение колес становится экспериментом.

Для сбора образцов у MMX предусмотрены два подхода: механический забор материала и захват поверхностных частиц, поднятых струей газа. Разные способы повышают шансы получить нужное вещество, даже если Фобос окажется не таким, каким его представляли инженеры.

Ответ может оказаться сложнее вопроса

Было бы удобно получить образец, измерить изотопы и поставить точку: астероид или родственник Марса.

Но наука редко работает так аккуратно.

Сходство вещества Фобоса с марсианским станет важным аргументом в пользу одних сценариев, различия — в пользу других. Однако ни один показатель сам по себе не восстановит всю историю. Потребуется сопоставить состав, возраст минералов, следы нагрева, структуру частиц и динамику спутников.

Сценарий гигантского столкновения при этом остается серьезной научной гипотезой, а не списанной в архив идеей.

Возможно, MMX не выдаст простой ответ. Зато впервые даст возможность обсуждать происхождение Фобоса, держа его вещество в лаборатории.

Сам спутник тем временем продолжает приближаться к Марсу. Через десятки миллионов лет он может разрушиться под действием приливных сил или столкнуться с планетой — точная судьба зависит от его внутреннего устройства.

Мы, вероятно, не увидим финала этой истории. Но можем успеть прочитать ее начало — в нескольких граммах черной пыли.