科學研究 - 日本火星衛星探測器MMX發射成功，前往火衛一採集樣本

搭載火星衛星探測器「MMX」的大型火箭「H3」10號機，10月20日從鹿兒島縣種子島宇宙中心發射升空，MMX被送入預定軌道，發射任務取得成功。「MMX」的任務是觀測火星衛星「火衛一」（Phobos）並將採集到的樣本帶回地球。這是人類史上首次針對火星衛星進行的正式探測，也是日本繼小行星探測器「隼鳥號」「隼鳥2號」之後，第三次實施樣本回收任務。這也有望成為人類史上首次從火星圈（包括火星及其衛星）回收樣本。

搭載MMX發射升空的H3火箭10號機（10月20日，鹿兒島縣南種子町種子島宇宙中心，圖片提供：JAXA）

H3於日本時間10月20日凌晨4時41分3秒發射，5分鐘後完成一級、二級箭體分離。在2級發動機先後兩次正常點火後，發射約1小時11分鐘後，在高度約590公里附近將MMX送入火星轉移軌道。國立研究開發法人宇宙航空研究開發機構（JAXA）的山川宏理事長在發射後的記者會上表示：「能和全體國民一同分享發射成功的喜悅，我由衷感到高興。我們將穩步運行MMX，為獲得有助於行星科學的新知識、掌握成為未來基礎的探測技術而全力以赴。」

MMX想像圖（圖片提供：JAXA）

MMX（Martian Moons eXploration，火星衛星探測計畫）既是一項調查火衛一地形、構造、重力等資訊，並採集砂土與岩石樣本帶回地球的探測任務，也是探測器的名稱。該探測器是作為日本宇宙探測主力——戰略中型計畫的1號機進行研發的。原定於2024年度發射，但受此前H3發射失敗等影響而推遲。包括發射在內的總開發費為553億日圓。

探測器預計2028年夏天前後抵達火星附近，並分離箭體中用於去程推進的部分。探測器將環繞火衛一上空航行並進行觀測。在將搭載的法國、德國探測車「Idefix」投放至火衛一表面後，MMX探測器還將兩次著陸火衛一採集砂石。採樣方式與「隼鳥號」「隼鳥2號」發射彈丸撞擊的方式不同，採用向地表插入採樣筒的方式，此外還採用美國的氣體噴射採樣方案。

探測任務後期，MMX探測器將「飛掠」火星的另一顆衛星「火衛二」（Deimos）實施接近並擦身而過的觀測。2030年度，MMX探測器將分離探測設備部分並離開火星圈。2031年度返回地球。與「隼鳥2號」同樣，裝有樣本的返回艙將分離出來，進入大氣層後在澳大利亞沙漠中進行回收。

MMX前往火星的航程示意圖（火星附近）。探測器透過多次變軌奔赴火衛一（圖片提供：JAXA）

此次探測任務旨在透過上空探測和樣本回收，闡明火衛一的起源。關於其起源，存在火星被天體撞擊、碎片聚集而成的巨大撞擊說，以及外來天體被火星引力捕獲聚集而成的捕獲說之間的爭論，各界期待MMX的探測結果能夠給出定論。該任務還力爭探明生命必需物質的輸運方式等，助力解讀太陽系的演化歷史。本次任務還計畫獲取有助於未來載人火星探測的輻射環境等基礎資料。同時進行火星圈往返、天體著陸、樣本回收、通信等技術驗證。

法德聯合研發的Idefix探測車（圖片提供：JAXA）

Idefix探測車將拍攝火衛一地表，調查砂的性質、地表礦物組成等。開發該探測車的法德宇宙機構負責人在記者會上介紹：「火衛一表面不均勻，不同地點重力不同。探測車必須在任何狀態下都能運行，開發難度極高。」「除了優良的通信系統外，還需要自主駕駛，整個研發過程困難重重。」

H3火箭連續3次發射成功

H3是兩級液體燃料火箭，是去年6月結束運用的「H2A」及其強化型「H2B」的後繼機型。與小型固體燃料火箭「艾普西隆」(Epsilon)一同被定位為日本政府主力運載火箭。未來發射業務將與此前的H2A、H2B一樣，從JAXA移交給三菱重工(MHI,三菱重工業公司)，並進入市場。此次10號機是H3箭體構成中的最大型，全長63米，除探測器外重575噸。這是去年12月失敗後，繼今年6月、8月之後的連續成功，標誌著H3朝著穩定營運穩步邁進。

MMX項目負責人有田誠出席記者會（10月20日於鹿兒島縣南種子町線上採訪畫面）

H3此前搭載過人造衛星和物資補給機，但搭載探測器尚屬首次。由於探測器會長時間運行在地面測控站無法覆蓋的區域，本次任務首次正式使用美國資料中繼衛星，以保障箭體與地面管控中心之間的通信暢通。

JAXA的MMX項目負責人有田誠表示：「這是H3迄今為止飛行時長最長的任務。（在初號機和8號機失敗後）我們在排查故障、制定對策的那段時間裡，MMX任務始終是我們心頭的重中之重。火箭的個位數編號常被認為容易出現箭體失敗或故障，到了10號這個兩位數的重要節點，它必須走向成熟。如今已經連續三次成功，所有努力得到回報，我終於松了一口氣。」

根據日本政府宇宙基本計畫進度表（去年12月修訂），2028年度還計畫使用H3發射向國際太空站（ISS）運送物資的補給機「HTV-X」2號機等。