在火卫一上往天上扔一块石头,只要出手速度超过每秒11米,也就是一个人全力冲刺的速度,它就再也不会掉回来。这颗火星的卫星最长的一边只有20多千米,表面引力不到地球的1/1000,探测器落上去,最怕的不是摔坏,而是弹起来飘走。
日本的火星卫星探测计划(Martian Moons eXploration,MMX)要做的,正是在这样一颗天体上停一次,抓至少10克沙子带回地球。8月13日,这台探测器在日本种子岛航天中心向媒体亮相,未来几个月内发射。
火星就在旁边,为什么绕开火星本身,去挖它的卫星?
因为火卫一的身世到现在还没人说得清,而这件事关系到地球上为什么会有水。
一种说法叫大碰撞假说:很久以前有个天体撞上火星,溅起的碎屑绕着火星转,慢慢聚成了火卫一和火卫二。另一种说法叫捕获假说:这两颗卫星本来是外太阳系的小行星,路过时被火星的引力拽住,就此留下。
这两个答案指向完全不同的故事。太阳系内侧的4颗岩石行星,水星、金星、地球、火星,形成时离太阳太近、温度太高,水和有机分子这类怕热的东西很难在本地留住。今天地球上的海洋和构成生命的那些分子,很可能是从更远、更冷的外太阳系搬进来的,搬运工就是那些富含水、挥发物和有机物的小天体。
如果火卫一真是被抓住的外来户,它就是这套早期运输系统留下的一块残骸,而且是停在家门口、伸手可及的那一块。
参与这项任务的法国天体物理学家帕特里克·米歇尔说:“MMX将揭示把水、挥发物和有机化合物从外太阳系送往内侧岩石行星区域的运输机制,这些过程可能在让这些行星变得宜居的过程中起了关键作用。”他补充说,如果火卫一和火卫二确实是那套早期运输系统的遗存,它们可能藏着生命起源的线索,更准确地说,是那些促成生命出现的材料如何被运来的线索。
10克听起来很少,但这类问题看的是矿物成分和同位素比例,样品的来路比分量重要。日本上一次干这活是隼鸟2号,2020年从几亿千米外的一颗小行星带回5.4克岩石和尘埃,成果一直用到今天。这次的目标差不多是它的两倍。
真正难住工程师的是着陆腿。日本三菱电机工程师上原明成(音译)说:“我们得靠着陆腿缓冲落地的冲击,防止探测器翻倒。”在几乎没有重量的地方,探测器落下去的动能没处消化,弹一下就可能脱离火卫一,只能靠腿把这股劲吃掉。
日本在这件事上有过教训。2024年,绰号月球狙击手的智能月球探测器SLIM落到月球表面后侧翻了,虽然仍旧传回了数据,还熬过了好几个长达两周的月夜,姿势毕竟不体面。
MMX的完整行程排得很长。探测器抵达后会在火星轨道上待大约3年,其间在火卫一表面着陆取样,法国国家空间研究中心(CNES)和德国航空航天中心(DLR)合作研制的伊德菲克斯(IDEFIX)巡视车会放到表面做观测,名字来自法国漫画里那条小狗。火卫二只观测、不着陆。
最后返回舱带着样品回来,预计2031年前后降落在澳大利亚。这项任务还拉进了NASA、ESA和20多所大学与企业。
JAXA另有一层打算:把火卫一当成一座天然空间站。它绕着火星转,引力微弱到飞船起降几乎不费燃料,如果去火星、在火卫一停靠、再返回地球这一整套技术能跑通,将来载人火星任务就有了一个现成的中转站。
想把火星附近的东西带回来的,不止日本一家。
美国的毅力号火星车从2021年起在火星上跑,早就把样品装管封好,等人来接。但美国国会今年1月投票之后,接样品回来的计划实际上已经取消,那些样品还留在火星上。
中国的天问三号计划在2028年前后发射,目标是直接从火星表面采样并返回地球,预计2031年前后把样品送回地球,时间上可能比MMX的样本返回还要早。此前天问一号已经在2021年成功将祝融号火星车送上了火星表面。到目前为止,还没有任何样品从火星本体返回过地球,谁先做到,现在不好说。
不过这两批样品答的是两个问题。火星的土讲的是火星自己的经历;火卫一那10克要回答的问题更老,太阳系内侧这几颗石头球上的水和有机物,当初是谁送来的。
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图一:日本科学家正在为一项前往火星卫星取样的任务做准备,样品或许能解开太阳系起源与地球生命起源之谜,图源:2026 AFP图二:无人探测器MMX将在未来几个月内从种子岛航天中心发射,图源:2026 AFP图三:2026年8月13日,日本鹿儿岛县南种子町的种子岛航天中心,媒体记者拍摄组成MMX探测器的探测舱与返回舱,图源:2026 AFP
信源:HASEGAWA, Kyoko. "Japan aims for the moons of Mars." Phys.org, 16 Aug. 2026


