日本成功发射了一艘航天器,执行一项史无前例的任务,从火星的一颗卫星上带回样本,科学家希望这一壮举能解释太阳系的起源,并且想必也能解释我们为何存在。日本宇宙航空研究开发机构(Jaxa)表示,火星卫星探测(MMX)航天器由日本旗舰H3火箭推进,于黎明前从该国西南偏远的种子岛发射升空。

该航天器预计将于明年8月抵达火星轨道,并从火卫一表面采集至少10克土壤和岩石。火卫一是环绕火星的两颗小型土豆状卫星之一。Jaxa表示,它计划于2031年返回,这给了科学家充足的时间练习在新闻稿中念出“土豆状”这个词。

这颗布满坑洞的卫星直径14英里(22.5公里),在距火星表面约6000公里的高度每天绕火星三圈。搭载无人探测器的旗舰H3火箭于凌晨4点41分从种子岛宇宙中心发射升空,冲入漆黑的天空,数千人早早醒来观看直播,想必是因为没有什么比定个凌晨4点的闹钟更能体现“一生一次”了。

一小时后,当航天器与火箭上面级分离时,Jaxa科学家宣布发射成功,飞行控制室内一片欢庆。过去半个世纪,美国宇航局已在火星上着陆了九个航天器,而中国于2021年着陆火星表面,但这是首次有人尝试着陆火卫一或火星更小的卫星火卫二。

“肾上腺素飙升,兴奋不已,惊叹连连,”参与这项日本主导采样项目的美国宇航局天体物理学家汤姆·斯塔特勒说。五个航天机构正合作开展这项为期五年的任务,将尝试将一台机器人勘探器和一辆漫游车着陆在火卫一上,火卫一是两颗卫星中较大且较近的一颗。

这项耗资5.78亿美元的任务使用一艘五吨重的航天器,它将在明年夏天抵达时与火卫一紧密环绕火星的轨道同步。然后它将弹出一辆法德联合研制的小型漫游车,名为“Idefix”,以《阿斯泰利克斯历险记》漫画中的白色小猎犬命名。如果一切按计划进行,这辆四轮漫游车将在火星表面弹跳数分钟(因为火卫一的重力只有地球的千分之一)后停下。它将用100天勘测火星表面,为主航天器——一个将采集样本的四腿固定着陆器——的到来寻找安全的着陆和采样点。

着陆器将在火卫一上仅停留两小时,钻探并吸集材料,然后重新发射进入太空。官员们表示,它将在多次飞掠中观测火卫二,然后于2030年11月离开火星轨道。“这是一生一次的机会。我们是火星系统首次样本返回任务的一部分,”德国航天局漫游车负责人马库斯·格雷本斯坦说。

科学家希望这些样本能帮助他们确定火卫一和火卫二是如何形成的,甚至为生命起源提供线索。美国宇航局表示,MMX的发现还将有助于塑造未来的火星任务,包括载人探险。根据一种理论——“巨大撞击”假说——这两颗卫星是在一个天体与火星相撞后形成的。第二种主张被称为“捕获”假说,认为这两颗卫星是被火星引力捕获的小行星。Jaxa表示,确定哪种理论正确将有助于揭示“类地行星上可能如何出现适宜生命存在的环境”,这里指的是离太阳最近的四颗行星:水星、金星、地球和火星。

美国和中国正竞相成为首个从火星表面带回岩石样本的国家。美国宇航局的“毅力号”漫游车自2021年以来一直在火星上漫游,已经采集了样本,但其返回地球的计划在1月国会投票后被特朗普政府叫停。