Martian Moons eXploration (MMX), la pionieristica missione giapponese verso Marte, ha preso ufficialmente il via, diretta verso le misteriose lune del Pianeta Rosso, Fobos e Deimos, con l’obiettivo storico di prelevare e riportare a Terra dei campioni. La missione MMX è partita oggi dal Centro Spaziale di Tanegashima, in Giappone, a bordo di un razzo H3 decollato dalla rampa 2 del complesso di lancio Yoshinobu alle 21:41 italiane. La missione MMX, guidata dalla JAXA (l’agenzia spaziale giapponese), è diretta verso l’orbita di Marte, dove studierà le due lune del pianeta, Fobos e Deimos. Se tutto procederà come previsto, MMX diventerà la prima sonda a atterrare su Fobos e a riportarne dei campioni sulla Terra per essere analizzati. Gli scienziati ritengono che ciò potrebbe far luce su un mistero decennale riguardante l’origine di queste lune e fornire indizi sulla formazione del Sistema Solare primordiale.
Decimo lancio del razzo H3
Si è trattato del decimo lancio del razzo giapponese H3, un vettore a due stadi usa e getta, sviluppato congiuntamente dalla JAXA e da Mitsubishi Heavy Industries. Dopo aver lasciato la rampa di lancio, il razzo – alto 63 metri – ha seguito la traiettoria prevista sopra l’Oceano Pacifico, sganciando a coppie i suoi quattro propulsori a propellente solido poco prima che il cronometro di volo segnasse i due minuti. Circa un minuto e 20 secondi più tardi, il razzo ha sganciato l’ogiva protettiva, esponendo per la prima volta la sonda MMX al vuoto dello spazio.
Il primo stadio dell’H3 è spinto da due motori LE-9, che utilizzano una miscela di idrogeno liquido e ossigeno liquido per generare una spinta complessiva di 1.471 kN (331.000 libbre), secondo quanto dichiarato da Mitsubishi Heavy Industries. Mentre il cronometro della missione si avvicinava al tempo T+5 minuti, l’H3 ha eseguito la procedura di spegnimento del motore principale e si è separato dal secondo stadio; quest’ultimo, circa 10 secondi più tardi, ha acceso i propri motori per una spinta della durata di 5,5 minuti.
Se tutto procederà come previsto, lo stadio superiore dell’H3 riaccenderà il motore per una manovra di inserimento nella traiettoria verso Marte (trans-Mars injection), circa un’ora e quattro minuti dopo il decollo; tale manovra durerà all’incirca sei minuti e 25 secondi. Circa un minuto dopo il completamento di questa spinta, la sonda MMX verrà rilasciata dallo stadio superiore del razzo, mentre si troverà a circa 592 chilometri sopra l’Africa centrale.
La rotta verso Marte
A quel punto, la MMX proseguirà autonomamente lungo la traiettoria verso Marte. Il viaggio interplanetario durerà circa 10 mesi e l’arrivo della sonda sul Pianeta Rosso è previsto per l’agosto del 2027. Una volta giunta a destinazione, il modulo di propulsione della MMX effettuerà una manovra di inserimento orbitale per posizionarsi in un’orbita quasi-satellitare (QSO) attorno a Phobos, collocando la sonda nello spazio circostante la luna, mentre entrambe orbitano attorno a Marte.
La missione
La MMX trascorrerà circa tre anni nel sistema marziano, dedicando gran parte di questo periodo allo studio di Phobos – che ha un diametro di 22 chilometri – mediante i propri strumenti scientifici. La sonda trasporta inoltre il rover IDEFIX, frutto di una collaborazione tra le agenzie spaziali di Francia e Germania, il cui rilascio sulla superficie di Phobos è programmato per la fine del 2028 o l’inizio del 2029. Dopo una campagna di mappatura finalizzata all’individuazione di siti di atterraggio idonei, la MMX effettuerà due distinti contatti con la superficie di Phobos per raccogliere campioni e riporli nella capsula di rientro della sonda.
In seguito al secondo atterraggio e alla raccolta dei campioni, la MMX tornerà brevemente in un’orbita quasi-satellitare attorno a Phobos, per poi trasferirsi su un’orbita più allungata attorno a Marte che interseca il percorso di Deimos, la luna più piccola del pianeta, con un diametro di appena 14 chilometri. Negli ultimi mesi della sua permanenza nei pressi di Marte, la missione MMX effettuerà una serie di sorvoli di Deimos, per poi ripartire alla volta della Terra nel novembre 2030. Se tutto procederà come previsto, la capsula di MMX contenente i campioni atterrerà in Australia nel 2031.
Cosa potrebbe svelare la missione
Gli scienziati contano su questi campioni, insieme ad altri dati raccolti durante la permanenza di MMX attorno a Marte, per rispondere a un interrogativo che dura da decenni: quale sia l’origine delle lune marziane. Esistono teorie contrastanti e prove discordanti che suggeriscono due possibili scenari per la formazione dei satelliti di Marte. Le loro orbite, quasi circolari ed equatoriali, suggeriscono una dinamica simile a quella ipotizzata per la formazione della Luna terrestre: il risultato di un violento impatto planetario tra Marte e un altro corpo celeste di grandi dimensioni, che avrebbe scagliato nello spazio frammenti del pianeta, i quali si sarebbero poi aggregati per formare i satelliti naturali che osserviamo oggi.
D’altro canto, né Phobos né Deimos sono sferici; presentano invece una forma allungata e irregolare, simile a quella di una patata. Questo dato – unito alla loro composizione chimica, per quanto è stato possibile determinare tramite spettroscopia telescopica – avvalora l’ipotesi che Phobos e Deimos fossero asteroidi del Sistema Solare primordiale, catturati in seguito dall’attrazione gravitazionale di Marte. Secondo i membri del team della missione, comprendere la vera origine di queste lune fornirebbe indizi fondamentali sul passato geologico di Marte, sulla storia antica del Sistema Solare e sulla formazione dei pianeti interni.
Una volta che i campioni della missione MMX saranno riportati sulla Terra, gli scienziati ne studieranno la composizione e la mineralogia, confrontando poi tali “impronte digitali” chimiche con quelle delle rocce marziane e del materiale asteroidale. Queste analisi, insieme ai dati raccolti da MMX durante la sua missione, contribuiranno a determinare con precisione l’origine di Phobos – e, di riflesso, di Deimos.
Uno sforzo internazionale
Sebbene la JAXA sia a capo di MMX, la missione rappresenta uno sforzo internazionale, che vede la collaborazione tra la JAXA, la NASA e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), oltre al coinvolgimento di aziende statunitensi ed europee, le quali hanno fornito parte della strumentazione scientifica e delle apparecchiature di comunicazione della sonda. Il contributo della NASA a MMX include lo strumento MEGANE (“Mars-moon Exploration with Gamma rays and Neutrons”), uno spettrometro a raggi gamma e neutroni realizzato dal Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL); un campionatore pneumatico costruito da Honeybee Robotics; e il supporto alle comunicazioni tramite il Deep Space Network dell’agenzia.
La NASA ha inoltre investito circa 87 milioni di dollari per l’intera durata della missione, cifra che comprende il finanziamento per gli scienziati statunitensi e gli esperti di materiali extraterrestri che fanno parte del team di MMX. In cambio di tale contributo, l’agenzia otterrà un risultato concreto: almeno il 15% dei 10 grammi di materiale che si prevede di prelevare da Phobos sarà riservato agli studi della NASA. Tali campioni verranno trasferiti e conservati presso il Johnson Space Center dell’agenzia, a Houston, per essere analizzati e preservati a lungo termine.
Il tentativo russo
Vale la pena notare che MMX non è il primo progetto volto a riportare sulla Terra campioni provenienti da Phobos. Tale primato spetta alla missione russa Phobos-Grunt (“Suolo di Phobos”), lanciata nel novembre 2011 ma incapace di abbandonare l’orbita terrestre a causa di un malfunzionamento del razzo. La sonda, dal peso di 14,5 tonnellate, è infine rientrata nell’atmosfera terrestre, precipitando nell’Oceano Pacifico nel gennaio 2012.