"Den dømte månen af ​​Mars": hvorfor en ny mission sendes til Phobos

Hvordan blev Phobos opdaget?

I begyndelsen af ​​1600-tallet foreslog den tyske astronom Johannes Kepler, at Mars kunne

der er to måner.Videnskabsmandens teori var baseret på det faktum, at den røde planet er placeret mellem Jorden og Jupiter. På det tidspunkt var det kendt, at vores planet har en satellit, og Jupiter har fire. Kun Europa, Ganymede, Callisto og Io var tilgængelige for observation. Fra 2019 er 79 Jupiters satellitter allerede kendt. Derudover har gasgiganten sit eget ringsystem.

Så på trods af den teori, som Mars harskulle have sine egne måner, ligesom sine naboer, kunne der ikke findes noget bevis for deres eksistens. Alligevel gennemførte den amerikanske astronom Asaf Hall en metodologisk undersøgelse ved United States Naval Observatory i Washington, DC. Han ledte efter satellitter tættere på planeten end tidligere opdagelsesrejsende. Hans søgning mislykkedes imidlertid.

Den skuffede Hall var ved at give op, men hankonen Angelina insisterede på, at hun skulle fortsætte observationerne. Allerede næste nat, den 12. august 1877, opdagede han månen, der senere skulle blive kendt som Deimos. Seks dage senere opdagede han Phobos. De to måner var så tæt på planeten, at de var skjult af Mars skær. På størrelse med en asteroide er de også de to mindste måner i solsystemet. Desuden er den større Phobos 7,24 gange mere massiv end Deimos.

Hvad gør ham interessant?

I græsk mytologi var Phobos en af ​​sønnernekrigsgud Ares (Mars - på romersk), hans brors navn var Deimos. Tvillingesønner fulgte deres far i kampe. Deimos betyder "terror" eller "panik" (især i sammenhæng med flugt fra slagmarken), og Phobos betyder "frygt" (deraf ordet "fobi").

Phobos har en næsten cirkulær ækvatorial bane.Den roterer hver 7. time og 39 minutter i en højde af 5.989 km over Mars overflade. Phobos omløbsperiode er tre gange hurtigere end Mars' rotation. Satellitten er for let til tyngdekraften, så dens form er ikke sfærisk. Det hele er dækket af bump og kratere.

Det dominerende træk ved Phobos er det store nedslagskrater Stickney, omkring 9,5 km i diameter. Den er opkaldt efter Asaph Halls hustrus pigenavn. 

Et billede af den side af Phobos, der vender mod Mars. Kredit: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum), CC BY-SA IGO 3.0.

Forresten har flere undersøgelser af Phobos og dens satellit afsløret ikke kun deres bizarre ikke-sfæriske former.

Efter at have observeret dette par måner kom forskeretil den konklusion, at de er lavet af et materiale svarende til type I eller type II kulstofchondritter. Det er af det, at asteroider og dværgplaneter er sammensat. Til sidst konkluderede nogle forskere, at Phobos og Deimos stammer fra asteroidebæltet, da Jupiters tyngdekraft skubbede dem ind i Mars bane for milliarder af år siden.

Imidlertid er astronomer ikke helt nøjagtige derframånerne fra Mars dukkede op. Begge har næsten cirkulære baner, hvilket er meget usædvanligt for objekter fanget af planetens tyngdekraft. Desuden er disse måner ikke så tætte som genstande i asteroidebæltet.

Phobos og Deimos kan være dannet af støv og klipper fra Mars bane, der er forbundet sammen af ​​tyngdekraften.

Phobos kredsløb falder med 1,8 cmom år. Inden for 50 til 100 millioner år vil månen enten kollidere med sin moderplanet eller blive revet i stykker og spredt i en ring omkring Mars. Phobos dystre fremtid har givet den tilnavnet "Mars' dødsdømte måne."

Hvordan blev Phobos tidligere undersøgt?

Med mere og mere forskning kunne forskernelær mere om månerne, der kredser om Mars. Vikingebaner fløj forbi dem i slutningen af ​​1970'erne. Den sovjetiske Phobos 2-mission, NASAs Mars Global Surveyor-program og Europas Mars Express har alle givet flere spor om de to nysgerrige måner. Spirit, Opportunity og Curiosity-missionerne gav billeder af satellitter fra Mars' overflade. 

NASA Mars Reconnaissance OrbiterOrbiter fangede dette billede af den største af Mars 'to måner, Phobos, fra omkring 6.800 kilometer væk. Billede: © NASA / JPL / University of Arizona

I 2011 forsøgte Rusland at sende en mission tilen Mars-satellit kaldet Phobos-Grunt, der skulle vende tilbage til Jorden i 2014 med en lille prøve af månen. Rumfartøjet forblev dog i kredsløb på lav jord på grund af tekniske problemer. Som et resultat faldt satellitten til Jorden i starten af ​​2012 i Stillehavet.

Hvorfor har du brug for en ny mission?

Quentin Nénon fra Laboratorietof Space Sciences ved University of California, Berkeley, og hans kolleger mener, at de øverste lag af regolitten, der dækker Marsmånen Phobos, kunne have akkumuleret ioner af oxygen, argon, kulstof og nitrogen, som i løbet af milliarder af år forlod Mars atmosfære.

For at nå denne konklusion, Nenons teamanalyserede data fra NASAs MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutionN) rumfartøj. MAVEN har indsamlet data fra Mars-kredsløbet i mere end seks år for at hjælpe videnskabsmænd med at finde ud af, hvordan planeten mistede sin atmosfære, og give andre vigtige videnskabelige data om udviklingen af ​​planetens klima. Fordi rumfartøjet krydsede Phobos' kredsløb omkring fem gange om Jorden, da det kredsede om Mars på sin primære mission, besluttede forskerne at bruge MAVENs målinger til at lære noget om Phobos. Desuden er dette målet for den nye kommende mission, der er ved at blive planlagt i Japan. 

Visualiseringen viser ændringen i kredsløb om MAVEN-rumfartøjet under dets hovedmission.
Kredit: NASA

Japan Aerospace Exploration Agencyforbereder sig på at sende Martian Moons Exploration (MMX) -sonden til Phobos i 2024 for at samle prøver fra overfladen for første gang og levere dem til Jorden. Forskere mener, at disse prøver vil være mest informative, hvis MMX lander på den side af Phobos, der vender mod Mars. I mindst de sidste ti millioner år har Phobos været i en spin-orbital resonans, det vil sige, at den altid vender mod Mars med en af ​​sine halvkugler. Derfor faldt gasioner fra Mars-atmosfæren hele denne tid på den samme side af Phobos.

For at estimere deres mulige antal,Forskerne analyserede data indsamlet af Super-Hot and Hot Ion Composition Analyzer (STATIC) om bord på MAVEN orbiteren. De fandt ud af, at det øverste lag af overfladen på den side af Phobos, der er tættest på Mars, er udsat for 20 til 100 gange flere Mars-ioner end dens modsatte side. 

Japan Aerospace Agency (JAXA) forbereder sigMartian Moons udforskningsmission (forskning af Mars-satellitter, MMX). Selvfølgelig vil missionen fokusere på marsmåner. Rumfartøjet vil udføre fjernmåling på nærbillede og in-situ observationer af begge måner og indsamle prøver fra den ene for at vende tilbage til Jorden. Missionen er planlagt til at observere to af Mars' måner, Phobos og Deimos, og vende tilbage til Jorden med en prøve taget fra en af ​​disse måner. 

MMX-mission sigter mod at starte en sonde i starten2020'erne og forskning og udvikling er i gang. Den estimerede lanceringsdato er 2024. Sonden vil komme ind i kvasi-satellitbane (QSO) af Marsmånerne og derefter observere og indsamle prøver. Et muligt scenario for tilbagelevering af sonden til Jorden med dens prøver, efter at sonden har afsluttet sine observationer og indsamling, undersøges nu.

Det er håbet, at denne forskning og udviklingvil føre til fremskridt inden for teknologi, der kræves til fremtidige planetariske og månesonder, optimale kommunikationsteknologier ved hjælp af nye jordfølerstationer, avanceret prøveudtagningsteknologi fra overfladen af ​​astronomiske objekter og teknologier til rejse mellem Mars og Jorden.

Missionen vil også hjælpe med at finde ud af Mars evolutionære proces og få en nøgle til at forstå hemmelighederne ved planetdannelse i denne region i solsystemet.

Derudover overvejer NASAPhobos Surveyor-missionen, hvor små sonder sendes til månens overflade. Missionen er finansieret af NASAs Innovative Advanced Concepts Program, NASA's Institute for Advanced Concepts. Det er designet til at udvikle vidtgående, langsigtede, banebrydende og helt nye luftfartskoncepter.

Læs mere

Se på et billede på 8 billioner pixel af Mars

Forskere har udviklet en erstatning for relativitetsteorien. Hvad er essensen af ​​"teorien om alt"?

Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder