Novedades con MMX, la sonda japonesa que debe traer a la Tierra muestras de Fobos
por Daniel Marín

El año pasado supimos que Japón estaba estudiando seriamente la posibilidad de mandar una sonda para traer muestras a la Tierra de Fobos, la mayor luna de Marte. La sonda, conocida como MMX (Martian Moons eXploration) o 火星衛星探査機 (Kasei Eisei Tansaki en japonés), sigue adelante y hay novedades con el proyecto. La misión ha completado la fase de concepto (pre-Fase A) y sus objetivos y parámetros generales han quedado claros, aunque su diseño todavía podría cambiar en el futuro. MMX debe recoger muestras de Fobos con el objetivo último de averiguar cómo adquirieron los planetas rocosos el agua durante su formación y, por lo tanto, comprender la habitabilidad del sistema solar recién nacido.

Diseño actual de la sonda MMX (JAXA/ISAS).

El renovado interés en Fobos y Deimos se debe a que, según las teorías más recientes, no serían dos asteroides capturados tal y como se creía en los años 70, sino que podrían ser el resultado de los restos de la colisión de un protoplaneta con el proto-Marte poco después de la formación del sistema solar. De hecho, algunas variaciones de estas teorías defienden que originalmente se formaron otras lunas ya desaparecidas a partir de este impacto. Por lo tanto, de ser así, analizar muestras de Fobos es casi lo mismo que analizar muestras del proto-Marte primigenio.

Marte, Fobos y Deimos (JAXA/ISAS).

De acuerdo con las simulaciones numéricas Fobos y Deimos estarían formadas por una proporción casi idéntica de materiales procedentes del proto-Marte y del protoplaneta que chocó con él. Además, los materiales eyectados por esta gran colisión podrían haber experimentado pocos cambios antes de aglomerarse para formar las lunas marcianas, así que lo fascinante es que, de ser cierta esta hipótesis, seríamos capaces de identificar y analizar las características del proto-Marte y del protoplaneta a partir de una muestra de Fobos (lo que no ocurre, por ejemplo, con los meteoritos marcianos hallados en la Tierra, que han experimentado numerosos cambios físico-químicos desde que salieron despedidos de Marte).

Sonda MMX (JAXA/ISAS).

Configuración al lanzamiento de MMX (JAXA/ISAS).

Diseño original de MMX (JAXA/ISAS).

MMX tendría una masa al lanzamiento de unas 3 toneladas y estaría dividida en tres secciones: un módulo propulsor —Propulsion Module— para entrar en órbita de Marte y realizar las maniobras para acercarse a Fobos, un módulo de regreso —Return Module— con los sistemas de comunicaciones, la aviónica, la cápsula para las muestras y los paneles solares, así como un módulo de aterrizaje —Exploration Module— con cuatro patas y un brazo robot para recoger las muestras. A diferencia de otros conceptos de misiones similares (Fobos-Grunt, PHOOTPRINT, etc.), el módulo de retorno serviría también como el módulo principal, simplificando el diseño y los costes. MMX despegaría en septiembre de 2024 mediante un cohete H-2 o H-3 (originalmente la JAXA quería lanzar la misión en 2022, pero ha decidido retrasarla dos años por culpa de las dificultades presupuestarias derivadas de financiar el nuevo observatorio de rayos X sustituto de Hitomi).

Trayectoria de MMX (JAXA/ISAS).

Elementos de MMX: arriba, el Exploration Module con las patas de aterrizaje y el brazo robot para tarer las muestras. En medio el Return Module y en la parte inferior el Propulsion Module (JAXA/ISAS).

MMX llegaría a Marte en agosto de 2025 y permanecería en órbita del planeta rojo tres años estudiando el medio cismarciano, además de Fobos y Deimos. Finalmente, la sonda se situaría en una órbita cuasiestacionaria (QSO) sobre Fobos y abandonaría el módulo de propulsión. Una vez seleccionada la zona de aterrizaje, MMX pasaría apenas una hora en la superficie recogiendo muestras con un pequeño brazo robot. El objetivo es recoger 100 gramos de regolito de hasta 10 centímetros de profundidad, aunque el mínimo para que la misión sea considerada un éxito son 10 gramos. Una vez completada su misión, se desprendería del módulo de aterrizaje y saldría de la órbita marciana en agosto de 2028. La cápsula con las muestras entraría en la atmósfera terrestre en julio de 2029. La Delta-V total de la misión se estima en un mínimo de 5 km/s dependiendo de la ventana de lanzamiento.

Brazo robot para recoger las muestras de Fobos (JAXA/ISAS).

JAXA ya ha decidido los carga científica de la misión, que estará formada por siete instrumentos científicos: NGRS (Neutron and Gamma-ray Spectrometer), un espectrómetro de neutrones para averiguar la composición de la superficie de Fobos; WAM (Wide Angle Multiband Camera), una cámara gran angular (75º x 58º) con siete filtros; TL (Telescopic Camera), una cámara monocromática para obtener imágenes en alta resolución (1º x 0,8º) de la superficie de Fobos y Deimos y concretar la zona de aterrizaje en Fobos; NIRS (Near-Infrared Spectrometer), un espectrómetro infrarrojo (de 1 a 3,8 micras) para analizar la composición de Fobos y Deimos a distancia; un altímetro LIDAR; CMDM (Circum-Martian Dust Monitor), un detector de partículas de polvo (de 10 micras de diámetro como mínimo) para analizar el ambiente cismarciano y alrededor de Fobos; MSA (Mass Spectrum Analyzer), un espectrómetro de masas para analizar las partículas del medio marciano. Si el presupuesto lo permite, JAXA contempla la opción de añadir instrumentos adicionales, incluyendo un pequeño rover para explorar la superficie de Fobos suministrado por la agencia espacial alemana DLR.

Instrumentos científicos de MMX (JAXA/ISAS).

MMX contará con una importante participación internacional. Estados Unidos suministrará el espectrómetro NGRS, mientras que Francia ha decidido recientemente comprometerse en la misión participando con el espectrómetro infrarrojo NIRS. Para Japón el proyecto MMX es un desafío que le permitiría quitarse la espina del fracaso de la sonda Nozomi de 1998, hasta la fecha la única misión japonesa lanzada hacia la órbita del planeta rojo. Además se trata de un paso lógico tras la experiencia adquirida con la misión Hayabusa, que trajo muestras del asteroide Itokawa (500 metros de diámetro), y Hayabusa 2, que traerá muestras del asteroide Ryugu (900 metros de diámetro). Para la NASA es una oportunidad de obtener más datos de cara a una misión tripulada a Fobos en 2033 después de que no se haya aprobado ninguna misión de bajo coste a Fobos de tipo Discovery (como MERLIN), mientras que para Francia supone la posibilidad de retomar la investigación de las lunas de Marte tras el fracaso de la misión rusa Fobos-Grunt en 2012. Recordemos que la agencia espacial francesa CNES participó en esta misión —que debía haber traído más de 200 gramos de regolito fobosiano— con más de 50 kg de instrumentos científicos.

Si MMX es finalmente aprobada —y tiene todas las papeletas— será mucho más difícil justificar el desarrollo de la misión europea PHOOTPRINT o la rusa Fobos-Grunt 2/Búmerang, más ambiciosas desde el punto de vista científico. Para Rusia sería especialmente sangrante ver como una misión de relativo bajo presupuesto como MMX logra lo que no pudo conseguir Fobos-Grunt en 2012. 



Fuente: danielmarin.naukas.com