Jaapani kosmoseagentuur JAXA teatas teisipäeva varahommikul, et Marsi kuid uurima hakkav sond MMX eraldus edukalt kanderaketist H3 ja alustas teekonda Marsi-süsteemi poole. Missiooni eesmärk on jõuda Marsi kartulikujulise kuu Phobose juurde, uurida selle pinda ja tuua sealt Maale vähemalt kümme grammi pinnasematerjali.

Kui auahne ettevõtmine õnnestub, annaks see teadlastele võimaluse uurida Marsi kuud Maal asuvates laborites. Nii saaks selle koostist analüüsida palju täpsemalt, kui seda kosmosesondi pardal olevate instrumentidega teha saab.

Astronoom Tõnis Eenmäe sõnul on missiooni tähtsus mitmetahuline. Ühelt poolt näitab see Jaapani kosmoseagentuuri võimekust, teisalt võib aidata see lahendada olulisi küsimusi planeetide ja nende kaaslaste tekke kohta. "Jaapani kosmoseagentuur on täitsa tõsine tegija kosmoseuuringute vallas. See ei ole neil mitte esimene planeetidevaheline kosmosereis," ütles ta. 

Eenmäe sõnul on Marsi kuude uurimiseks kavandatud missioone varemgi, kuid loodetavasti saab MMX-ist esimene edukas ettevõtmine, mis toob ühelt Marsi kuult pinnasematerjali Maale tagasi.

Marsi kuude päritolu on endiselt mõistatus

Marsi ümber tiirlevad kaks väikest kuud, Phobos ja Deimos. "Meil on nendest Marsi kaaslastest omajagu pilte, teame, millised on nende mõõtmed ja keskmised tihedused. Pilte on nende pinnast olemas, aga päris täpselt ei teata, kuidas sellised taevakehad Marsi ümber tekkida said," rääkis Eenmäe.

Teadlastel on mitu hüpoteesi. Ühe järgi tekkisid Marsi kuud koos planeediga ja kuud moodustusid planeedist ülejäänud materjalist. Teise võimaluse kohaselt sündisid need pärast suurema taevakeha kokkupõrget Marsiga, mille tagajärjel paiskus orbiidile selleks piisaval hulgal materjal.

Kolmanda hüpoteesi järgi on Phobos ja Deimos asteroidid, mille Marss oma gravitatsiooniga kinni püüdis. Sel juhul võivad need olla pärit Päikesesüsteemi kaugematest piirkondadest ning nende koostis annaks teavet ka sealsete taevakehade kohta.

MMX-i missiooni üks keskne ülesanne on lisaks Phobose uurimisele tuua sealt pinnaseproove Maale, et neid saaks parimate keemiliste meetodite abil uurida. Proovid võivad näidata, millistest ainetest Phobos koosneb ning kas selle materjal sarnaneb rohkem Marsi enda kivimite või asteroidide koostisega. See aitaks teadlastel hinnata, milline kuude tekke hüpotees kõige tõenäolisemalt paika peab.

MMX-i eesmärk on tuua Phoboselt Maale vähemalt kümme grammi pinnasematerjali. "Tänapäeval on võimalik analüüsida kivimitükikesi peaaegu aatomite haaval. See kümme grammi tundub tühisena, aga tänapäevaste meetodite jaoks on see päris hea ports materjali," lausus astronoom.

Proovi väärtus ei sõltu üksnes selle kogusest, vaid sellestki, kui põhjalikult saab materjali erinevate meetoditega uurida. Lisaks võib proov sisaldada materjali, mis pärineb Marsilt endalt. Phobos asub Marsile suhteliselt lähedal ja planeedi pinnale langevad asteroidid võivad kokkupõrkel paisata kivimitükke kosmosesse. Osa sellest materjalist võib jõuda lõpuks Phobose pinnale.

Eenmäe sõnul on hinnatud, et Marsilt pärineb ligikaudu üks protsent Phobose pinnamaterjalist. "Kuna Phobos on Marsi pinnale nii lähedal, siis ehk saame, kui meil õnnestub pinnaseproov sealt Maale edukalt tuua, ka Marsi materjali. Kümnest grammist hinnatakse umbes ühe protsendi puhul, et see peaks olema Marsi materjal," rääkis ta.

Kui see hinnang osutub õigeks ja proovis leidub tõesti Marsi materjali, pakub missioon teadlastele võimaluse uurida ka Marsi kivimeid, mis on jõudnud sellele kuule looduslike kokkupõrgete tagajärjel.

Miks uurida Marsi kuud, mitte Marsi ennast?

Marsi kohta on kogutud viimastel aastakümnetel rohkelt teavet. "Seal töötab praegugi kulgureid ja mitu orbiiterit, mis pildistavad Marsi orbiidilt," ütles Eenmäe. Kuigi uute missioonidega kasvab teadmiste hulk pidevalt, ei saa pelgalt planeeti uurides vastust kõigile teadlasi huvitavatele küsimustele. Kui Phobose koostis selgeks saab, võimaldab läheneda see probleemidele teise nurga alt, mis võib anda teavet nii Marsi enda kui ka Päikesesüsteemi varase ajaloo kohta.

Üks selline küsimus puudutab vee päritolu. Teadlased püüavad mõista, kuidas jõudis vesi Päikesesüsteemi siseosa planeetidele ning miks leidub seda eri taevakehadel niivõrd erineval hulgal.

Merkuur ja Veenus on suhteliselt kuivad, Maa on aga veerikas. Marsil leidub vett muu hulgas pinnases ja polaaraladel jääna. Teadlaste jaoks on endiselt oluline välja selgitada, kuidas vesi planeetidele jõudis ja millised protsessid selle jaotumist mõjutasid.

Eenmäe sõnul võisid Päikesesüsteemi tekkeajal paikneda vee moodustumiseks vajalikud kergemad elemendid, eelkõige vesinik, noorest Päikesest kaugel. Seetõttu võib Phobose koostis anda vihjeid selle kohta, kas Marsi kuu tekkis Marsi lähedal leidunud materjalist või saabus mujalt Päikesesüsteemist. Kui Phobos on asteroid, võib selle koostis säilitada teavet teistsuguste tekketingimuste kohta. "Phobose koostis, kui palju seal on vett, peaks andma sellele ka vastuse või vähemalt vihjeid," rääkis Eenmäe.

Missiooni edu sõltub mitmest keerulisest etapist

Kuigi MMX on kanderaketist edukalt eraldunud, on palju keerulist veel ees. "Esimene keerukus on Maa pealt minema saamine. Selle koha peale võib nüüd loetelusse linnukese tõmmata, et see on edukas olnud," lausus Eenmäe.

Järgmise olulise etapina peab jõudma sond Marsini ja planeedi orbiidile tiirlema jääma. Ka selle ülesandega pole osa varasematest missioonidest hakkama saanud.

Seejärel tuleb sondil võtta sihikule Phobose orbiit. Manööver on keeruline, sest insenerid peavad sondi trajektoori kohandama nii Marsi kui ka selle väikese kuu gravitatsioonilise mõju järgi.

Viimaks tuleb langetada kulgur Phobose pinnale. Masina ülesanne on uurida kuud ja aidata ette valmistada põhikosmoseaparaadi proovivõtutoiminguid. Kuigi kosmoseagentuurid on saatnud kulgureid varem mitmele taevakehale, sealhulgas Kuule, Marsile, komeetidele ja asteroididele, on Phobose pinnale jõudmine eriline väljakutse.

"Pehmelt sellele Marsi kuule laskumine, sealt põhikosmoseaparaadiga pinnaseproovi võtmine ja seejärel proovi Maale tagasitoomine – kõik see nõuab, et asjad läheksid õigesti," sõnas Eenmäe.

Kolm aastat Marsi süsteemis

Eenmäe rääkis, et Phobose juures ja selle ümber peaks missioon kestma ligikaudu kolm aastat. Kava kohaselt jõuab sond Phobose orbiidile järgmise aasta septembris ja proov tagasi Maale 2031. aastal.

Missiooni jooksul võtavad astronoomid vaatluse alla ka Marsi teise kuu Deimose, kuigi sinna ei ole kavas maanduda. See aitaks täiendada teadlaste teadmisi Marsi süsteemist tervikuna. Kahte kuud võrreldes võib saada vihjeid selle kohta, kas nende päritolu on sarnane või kujunesid kuud eri protsesside tulemusel.

Tõnis Eenmäe sõnul seisneb Phobose uurimise suur väärtus selles, et see võimaldab vaadata Marsi süsteemi teistsugusest vaatenurgast. Kui missioon õnnestub, annab see teadlastele uue võimaluse uurida, kuidas kujunesid planeedid, nende kaaslased ja tingimused, milles Päikesesüsteem oma praeguse kuju omandas.