La misión de exploración marciana de Japón devolverá una muestra de Phobos Mars

El papel de la Mars Moon Exploration Mission (MMX) en la nueva era de exploración de la vida marciana.

• La superficie de la luna de Marte, Fobos, está cubierta de una variedad de material que ha sido excavado y expulsado por numerosos impactos de meteoritos en toda la superficie de la Tierra. Marte.
• LED de retorno de muestra de Marte (MSR) NASALa Agencia Espacial Europea devolverá una gran cantidad de material marciano recolectado del cráter Jezero en el cuerpo principal del propio Marte. Por el contrario, el JAXALa misión Mars Moon Exploration (MMX) recolectará una variedad de materiales marcianos de la luna marciana Fobos.
• La colaboración entre MSR y MMX mejorará la capacidad de investigar los efectos de la vida marciana desde múltiples perspectivas y acelerará el inicio de la nueva era de exploración de Marte en la década de 1920.

¿Cómo se convirtió la tierra en un mundo embrujado? ¿Hay vida más allá de eso en la Tierra? Estas son preguntas que todos se preguntaron alguna vez y ahora son un objetivo importante de la exploración planetaria. «Sin embargo, es posible que la respuesta no se encuentre simplemente mirando a la Tierra», dice el Dr. Hyodo Ryuki, International Young Senior Fellow (ITYF) en el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) y primer autor de este estudio.

Si bien la superficie de Marte hoy en día está seca, se cree que hubo un océano en la superficie del planeta rojo hasta hace unos 3.500 millones de años. Entonces, las agencias espaciales de todo el mundo están buscando misiones en Marte en la década de 2020. «La idea estratégica es que para encontrar rastros de vida más allá de la Tierra, primero debemos mirar a Marte, ya que el ambiente allí alguna vez fue similar a la Tierra», explica Hyodo.

Fotografías de Phobos de HiRISE. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona

El proyecto Mars Sample Return (MSR) fue implementado conjuntamente por la NASA y la Agencia Espacial Europea, y planea recolectar una gran cantidad de muestras de suelo tomadas del cráter Jezero y devolverlas a la Tierra. El rover de la NASA, que aterrizó de manera segura en Marte en febrero de 2020, es responsable de recolectar muestras y almacenar materiales en contenedores para su transporte. Los contenedores se recuperarán de la superficie marciana mediante un sistema de recuperación programado para un futuro lanzamiento con el regreso planificado más temprano a la Tierra en 2031.

Se cree que el cráter Jezero es el antiguo sitio de un gran lago que existió hace miles de millones de años. Se han descubierto minerales como la arcilla que indican la presencia de agua, lo que lleva a la expectativa de que quedarán rastros de vida. Entonces, la NASA y la Agencia Espacial Europea decidieron examinar esta área. Sin embargo, en el caso de cuerpos celestes como la Tierra y Marte, no podemos asumir que el conocimiento sobre todo el planeta se pueda comunicar en base a una única ubicación.

Ilustración esquemática del transporte de material marciano. Innumerables pequeños impactos de meteoritos ocurren en lugares aleatorios de Marte, grabando material de la superficie marciana. Dado que la luna marciana, Fobos, orbita cerca del planeta, el material puede ser expulsado y transportado desde Marte a Fobos sin requerir un impacto significativo que derretiría el material. Esto podría significar que se han acumulado en Fobos rastros de microorganismos y biomarcadores fosilizados antiguos, y / o restos muertos y fragmentos de ADN de vida marciana que existían hasta hace poco. En casos raros, el material marciano evacuado puede ser expulsado y llegar a la Tierra, convirtiéndose en un meteorito marciano. Sin embargo, se necesita un impacto significativo con Marte para expulsar un meteorito capaz de llegar a la Tierra. Entonces, los meteoritos marcianos no contienen ningún rastro de vida marciana (todos los que se encuentran en la Tierra son en realidad rocas ígneas formadas por enfriamiento y solidificación del magma). crédito: JAXA

Esto ha llevado a que se coloquen nuevas predicciones en la superficie de la luna marciana Fobos. Las simulaciones por computadora han revelado que la superficie de Fobos está cargada con material marciano excavado durante innumerables impactos de meteoritos pequeños que han ocurrido al azar en la superficie de Marte. «Particularmente relevante para una misión de exploración lunar de Marte, que apuntará a Fobos para el retorno de la muestra, es que la órbita cercana de Marte a la Luna significa que el material marciano excavado puede llegar a Fobos sin un fuerte evento de perforación, disolviendo el material», explica Hyodo. . «En otras palabras, los rastros de vida y biomarcadores marcianos se pueden transferir a Fobos sin destruirlo».

La misión JAXA MMX está programada para lanzarse en 2024 JFY. La nave espacial MMX tiene como objetivo aterrizar en Phobos y recolectar un total de 10 gramos o más de muestras de material de superficie de al menos dos ubicaciones diferentes. (Para la misión Hayabusa2, el objetivo previo al lanzamiento era 0,1 g, por lo que el Proyecto MMX apunta a una muestra 100 veces mayor).

Después de Hayabusa2, el objetivo principal del proyecto MMX es obtener materia primordial del Sistema Solar con una muestra devuelta de un pequeño orbe. Si Fobos se originó a partir de un asteroide de tipo D capturado por la gravedad de Marte (los datos de observación que respaldan esto muestran que la superficie de la Luna se asemeja a la de un asteroide de tipo D), se espera que la misión recolecte materiales primitivos como materia orgánica, según se cree. ser abundante en los asteroides de tipo D. Alternativamente, si Fobos se formó a partir de los fragmentos de una colisión gigante con el antiguo Marte (una gran cuenca en el hemisferio norte de Marte podría ser una prueba de esto), entonces Fobos se formó a partir de una mezcla de antiguos Material marciano y el del orbe en colisión. La muestra devuelta de Fobos en este caso significa que se ha obtenido material marciano antiguo.

Independientemente del origen de Fobos, el material de la superficie de Marte se ha depositado en la superficie de Fobos, después de excavar la superficie marciana en los numerosos impactos de pequeños meteoritos mencionados anteriormente. Dado que la nave espacial MMX está programada para regresar a la Tierra en 2029, se espera que la muestra devuelta de la esfera marciana transportada por MMX sea más antigua que la de MSR. Es decir, JAXA apunta con MMX para obtener la primera muestra del mundo de una variedad de materiales de la superficie marciana que probablemente contengan rastros de vida y biomarcadores marcianos, así como material de la luna marciana relacionado con el origen de Fobos.

El Dr. HYODO Ryuki y el Profesor USUI Tomohiro del Instituto JAXA de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS), con aportes de miembros de los equipos científicos de MSR y MMX, resumieron y compararon las posibilidades de explorar la vida en Marte que podrían lograrse utilizando MSR y MMX. Este artículo en perspectiva fue publicado en Science Magazine.

«Si bien el MSR se limita a la exploración del cráter Jezero, el examen detallado tiene el potencial de detectar la vida actual incluso si existe. Por otro lado, hay rastros de microorganismos y biomarcadores antiguos fosilizados, restos muertos de la vida moderna y la posibilidad de ADN Se pueden encontrar fragmentos en una variedad de materiales marcianos en Fobos que se envían desde toda la superficie de Marte y son devueltos por MMX ”, explica Hyodo.

Los resultados de esta investigación no afectarán la clasificación de protección planetaria de la misión MMX. Incluso si los microorganismos estuvieran presentes en la superficie de Marte, la esterilización se produciría por colisión o radiación. La probabilidad de la presencia de un microorganismo en las muestras de la luna marciana devueltas a la Tierra por el proyecto MMX es todavía menos de un millón a uno, como se estimó anteriormente. «Estos organismos pueden existir como remanentes ‘seguros’, donde ‘seguro’ no significa ‘aburrido’ o ‘sin valor’, pero conserva un alto valor científico», agrega Hyodo. Además, una investigación reciente sugirió que la cantidad esperada de muestras marcianas en la superficie de Fobos es de 10 a 100 veces mayor que las estimaciones convencionales.

Con la importancia de las misiones MSR y MMX clara, las misiones principales colaboran para obtener una pista que responda a la pregunta: ¿Hay extraterrestres? «En la década de 1920, las exploraciones de la vida en Marte por parte de múltiples agencias espaciales están entrando en una nueva era, y la misión MMX de JAXA juega un papel importante», concluyó Hyodo.