俄火星探測搭載中國「螢火一號」同焚毀，日本有法德相助登陸火星

眾所周知，日本對於火星衛星「火衛一」的研發任務是該國重要的航天科技項目，表明了日本奮力加入火星探險俱樂部的決心。從日本探尋「火衛一」的足跡，我們也能夠了解日本宇宙航空研發機構（JAXA）正在將航天研發，從火星衛星推進到整個太陽系的雄心壯志。

「火衛一」「火衛二」有何玄機，令日本趨之若鶩？

在人類的太空研究過程中，用古希臘和羅馬神話命名太陽系的行星已經是慣例。火星本身就是「戰神」，因此火星的兩顆衛星就以戰神的雙胞胎兒子命名，Deimos（迪莫斯）是老大和Phobos（福伯斯）是老二。儘管「火衛一」「火衛二」很小，但是22.2公里和13公里的平均直徑加上不規則、塊狀的結構，引發了世界各國對於它們成因的研究，也就是它們倆是火星自己形成衛星，還是火星以捕獲小行星的方式將它們擁有。

這兩種衛星形成方式，目前都還是假說，但是這並不影響人類研究其參數。目前，人類已經掌握「火衛一」「火衛二」在火星自轉的平面上的軌道是圓形的，正在研究衛星成分的問題。為進一步掌握火星衛星的更多參數，日本宇宙航空研發機構「火衛探索任務」（MMX）項目計劃在2024年發射航天器，於2025年8月到達火星並停留三年，研究兩個衛星和火星周圍的大氣；2029年夏，航天器降落到「火衛一」的表面收集樣品返回地球。

將「火衛一」的成分帶回日本，JAXA就可以從火星隕石中得知火星的成分信息，因此這次火星採樣的意義相當重大。日本有可能通過火星衛星採樣，研究出是否含有水冰這樣的重要制約參數，進而探索火衛的起源。據悉，日本JAXA將通過多種方法進行火星衛星採樣，比如物質撞擊濺射採樣、著陸挖掘採樣和其他技術可行的採樣方法。毫無疑問，日本JAXA在2010年從小行星伊藤川（Itokawa）取回樣本的經驗，以及近期完成的在小行星「龍宮」（Ryugu）採樣的後續任務，將有力支撐起「火衛一」項目研究。

國內多家機構實力雄厚，仍在尋求國際合作

目前，日本研究的火星衛星能夠取得初步成果，主要歸功於日本實力雄厚的火星研究科研機構。比如，日本地化所月球與行星科學研究中心、東京工業大學地球生命研究所，都是日本研究火星的龍頭單位。但是，日本也在積極尋求國際合作，意圖以現有太空科技成果促進「火衛一」項目研究。

日本宇宙航空研發機構總裁直木秀村已經與法國中央太空研究中心（CNES）負責人讓·伊夫·勒加爾進行過接觸，共同商討了聯合太空研發的相關問題。CNES在火衛探索儀器和工具開發方面優勢明顯，開發的高解析度紅外攝像機和光譜儀能夠分析每個圖像像素的組成，使火衛岩石的探測解析度精確到厘米級的水平，能夠幫助日本在實施MMX項目里選擇較好的著陸點，取樣行動也可以提前進行計劃。日本與法國的合作還包括共同學術研究，比如共同建設學術流動站，探索火衛表面相關參數研究，登陸火星飛行動力專業知識等問題。

日本的MMX任務還會與美國宇航局（NASA）進行深度合作。NASA目前掌握的太空研究儀器能夠研究星體的化學元素，方法是分析在從宇宙發來的射線轟擊星體產生的高能伽馬射線和中子流。在火星研發成果方面，NASA的碰撞碎片理論、火星年輕狀態下的歷史研究，太陽系行星樣品研究，這些現有理論也將為日本Phobos計劃提供強大的理論支撐。

「龍宮」探險獲得法德首肯，未來將獲更強火星機器人

據「航宇世界防務日報」報道，小型探測機器人「機動式行星表面探測車」（Mascot）在小行星Ryugu表面執行了17小時的任務之後，法國和德國計劃向「火衛一」繼續發射航天器，而且要與日本的火星MMX探測任務接軌。

Mascot也是日本「隼鳥2」火星探測任務3部火星車其中的1部，重約10千克，電池動力，10月3日在直徑約1千米的小行星Ryugu上著陸，進行了12～15小時的探測任務。Mascot搭載了4部科學儀器，分別是1架紅外顯微鏡，1部輻射儀，1個磁力計和1部廣角照相機，用來從Ryugu上獲取更多信息。

小行星「龍宮」是一顆暗星，在地球和火星之間的軌道上運行，被認為含有水和有機物，並包含有太陽系46億年的信息。Mascot呈鞋盒狀，沒有推進系統、錨泊系統和直接控制能力，但是著陸之後通過扭矩裝置「彈」到了3個地點進行了採樣，這主要歸功於行星的低重力環境。

CNES負責人讓·伊夫·勒加爾在國際太空航行學委員會上表示，我們非常希望繼續升級Mascot。因此，法國、德國和日本在10月3日簽訂了深化合作協議，繼續推進MMX任務的「火衛一」研究。

德國航宇中心的行星科學家斯蒂芬·烏拉梅克（Stephane Ulamec）表示，三國合作項目計劃在2024啟動，內容包括增大下一代Mascot的尺寸，安裝太陽能電池，搭載更多的有效載荷，以及一個3.2千克左右的儲存空間。下一代Mascot還將安裝雷達系統，繪製「火衛一」表面特徵圖像。

日本JAXA此前已經進行過一系列複雜的對太陽系星體的機器人探測任務，下一步將在法德的幫助之下，深化地球與行星生成研究成果，向太陽系中水的起源進發。JAXA太陽系科學家松島壯介（Masaki Fujimoto）表示，目前，日本急需更加詳盡的遙感數據，以及哪怕多上一毫克的樣本。

俄羅斯火星探測命運多舛，或為日本敲響警鐘

然而，火星研究難度極大，世界各國失敗的案例也很多。比如，俄羅斯發射的火星探測器「火衛一土壤」號就以失敗告終，在落回地球後墜毀於太平洋上空。據俄羅斯太空軍介紹，俄羅斯火星探測項目的目標也是從衛星上採集岩石樣品返回，但是任務最終以失敗的結局收場。

俄羅斯的火星探測多次折戟，令俄羅斯航天人如坐針氈，而且「火衛一土壤」號的發射任務當時搭載了中國的首顆火星衛星「螢火一號」，在中國也備受關注。原計劃「螢火一號」要和俄羅斯的主探測器一起升空，但是發生航天器再入時焚毀，也讓中國無端損失了一枚先進的衛星。

另外，重達13噸的「土壤」發射升空之後離地球的高度一直沒能超過345千米，也顯示了日本與法國合作研究飛行動力的必要性。巧合的是，俄羅斯的航天器最後途經的正是日本上空，是不是也在預示日本的火星研究，也有可能是命運多舛。不過，日本的優勢在於，俄羅斯航天鮮有與歐美合作的機會，而日本的火星探測任務，就沒有這些因航天之外的原因造成的障礙。

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