Phobos saab vahepeatuseks Maa ja Marsi vahel?

 (21)
phobos
Marsi suurim kuu PhobosAFP/Scanpix

Euroopa kosmoseagentuuri satelliit Mars Express sondeerib kolmapäeva õhtul Marsi suurima kuu pinda pelgalt 67 km kõrguselt, andes uurijatele võimaluse heita pilk salapärase kuu sisemusse. Phobos ise võib aga lähitulevikus osutada järgmiseks vahepeatuseks Maa ja Marsi vahel.

Jaanuar lõppes NASA kosmoseagentuuri jaoks mustades toonides, sest Barack Obama viis läbi valusa otsuse kärpida agnetuurile suunatavaid rahavoogusid. Kuigi Kuu tundub Maast ahvatlevalt lähedal, on selle gravitatsioon siiski nii suur, et seal saavad maanduda vaid suured raketid. Sama kehtib ka Marsi kohta, mis tähendab omakorda praegusel ajal ülejõu käivaid missioonide maksumusi. Eelmises oktoobris järeldas sõltumatute ekspertide töörühm, et NASA eelarves tekib igal aastal 3 miljardi suurune puudujääk, kui viimane tahab tõepoolest astronaudid taas Kuule saata,kirjutab Fyysika.ee.

Üks arvamus Augustine raportis soovitab kaaluda NASA mehitatud missioone läheduses olevatele asteroididele ning Marsi kuudele. „Marsi missiooni maksumusest moodustab lõviosa planeedi pinnale laskumine ning sealt tagasitulek. Phobos pakub aga meile võimalust olla Marsist vaid nimetissõrme kaugusel," ütleb Pascal Lee, Marsi instituudi eesistuja.

Kuna Phobos on niivõrd väike, kehtib sama ka tema gravitatsioonivälja kohta, mis tähendab seda, et olles juba Marsi orbiidil, on vaja vaid väikseid impulsse Phobose pinnale laskumiseks ning sealt taas kosmosesse lendamiseks. Phobost võiks seega kasutada eelpostina Marsi uurimiseks, kui ka ettevalmistuspaigana Marsi pinnale laskumiseks.

Samuti on Phobos ise kosmiline mõistatus. „Me teame, mis päritolu on kõik Päikesesüsteemi kehad, mida me uurinud oleme, ent me ei tea tegelikult kuidas Phobos tekkis," nendib Lee. Phobos avastati koos Marsi väiksema kuu Deimosega 1877. aastal Ameerika astronoomi Asaph Halli poolt. Enamik aega nende avastamisest saadik on neid peetud vähetähtsateks kehadeks, kuna Phobos on kõigest 28 kilomeetrise läbimõõduga, mil Deimos on isegi väiksem. Seega peeti neid lihtsalt väikesteks asteroidideks, mis on Marsile lihtsalt liialt lähedale sattunud.

Vaade muutus 1970. aastatel, mil Mariner 9 ning Viking 1&2 Phobose koostisele esimesi pilke heitsid. Kuult peegeldunud päikesekiired näitasid, et Phobos on tume, neelates rohkem kui 90% sellele langenud Päikese valgusest, meenutades pigem süsinik-khondriite, mis on Päikesesüsteemi vanimad meteoriidid. Seega võiks Phobost ja Deimost pidada siiski lihtsalt kinnipüütud asteroidideks, ent nende orbiidid on selleks liialt eriskummalised.

Nimelt tiirlevad mõlemad Marsi ekvaatoriaalsetel orbiitidel, mis viitab sellele, et Marsi kuud moodustusid samal ajal, kui Mars ise, planeedi moodustumisest ülejäänud materjalist. Ent see tähendab seda, et kuud peaksid koosnema Marsi kivimitest, mitte süsinik-khondriitidest.

Mars Express tegi oma esimesed lähilennud 2006. ja 2007. aastal kuni 260 km kaugusel Phobose pinnast. Kasutades tillukesi muutusi satelliidi raadiosignaalis, õnnestus teadlastel mõõta enam-vähem täpselt Phobose mass. Samuti kasutades Mars Expressi kõrge resolutsioonilist kaamerat õnnestus koostada Phobosest 3D-mudel. Üllatavana selgus aga massi ja ruumala kõrvutamisel, et Phobos peab olema poorne ning sisaldama pinnaaluseid koopaid ja tühimikke.

Ilma tegelike pinnanäidisteta jääb Phobose koostis siiski mõistatuseks. Kui Phobos on siiski kinnipüütud asteroid, mille tihedus on väiksem kui harilikul kivimil, on Phobos 15% ulatuses seest tühi. Kui aga kuu koostises domineerivad Marsi kivimid, ulatub tühimiku suurus kuni 45%-ni. See põhjustab aga planeediteadlastele oma ette peavalu. Nii suur tühimik tähendab, et kuu ei saanud tekkida väikestest osakestest nagu harilikult, vaid näiteks mõne taevakeha põrkumise tagajärjel Marsiga. Viimane stsenaarium oleks piisav, et suuri kivimitükke orbiidile lennutada, mis seejärel ebakorrapärase kujuga taevakeha moodustaksid.

Viimase hüpoteesi kontrollimiseks lendabki Mars Express taas Phobose lähedalt mööda pelgalt 67 km kõrgusel selle pinnast. Kokku on planeeritud 12 möödalendu, millest lähim leiab aset 3. märtsil kell 22.55. Olles Phobosele nii lähedal, tõmmatakse viimast Phobose gravitasioonivälja poolt. See tähendab seda, et satelliit läheneb iga sekundiga kuule paari millimeetri võrra. Viimane võimaldab Mars Expressi kontrollkeskusel teada saada, kuidas Phobose mass jaguneb Selle teadasaamiseks lülitavad nad kõik satelliidi poolt saadetava informatsioonivoo välja, mille tulemuseks on puhas satelliidisignaal. Ilma andmevoota saab signaali sagedust mõjutada vaid Phobose gravitatsiooni tõmme. Sageduse muutus küündib ühe miljardikuni ning on tingitud Doppleri efektist.

Pärast lähimat möödumist lendab Mars Express Phobosest veel 7 korda mööda, teine Expressi instrument MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) radar on juba töökorda seatud, et Phobose pinda sondeerida. Eelmiste möödalendude abil õppis MARSIS-e meeskond, kuidas radari kiiri kuupealt tagasi põrgatada. Nüüd üritavad nad tõepoolest ka kuusisemust radarikiirte abil uurida. HRSC kaamerat kasutatakse 7. märtsile järgnevate möödalendude ajal kõrge resolutsiooniliste piltide tegemiseks. ASPERA abil uuritakse, kuidas Päikese laetud osakesed Phobose pinnaga reageerivad. SPICAM-i, PFS-i, OMEGA abil plaanitakse uurida kuu pinna omadusi ning mõõta Phobose öist -ja päevast temperatuuri. HRSC kasutatakse Vene Phobos-Grunti missiooni maandumispaiga sondeerimiseks, mis läheb käiku arvatavasti 2011/12.

Venelaste juhitud missiooni eesmärgiks on Phobose pinnal maanduda ning kuupinnast proove võtta, see võiks omakorda tuua selgust sellesse, kas Phobos on tõepoolest asteroid või on enda külge lihtsalt niivõrd kosmilist prahti kogunud. „Me ei saa otsustada Phobose päritolu üle ilma, et me teaksime millest ta tehtud on," ütleb projekti üks kaastöölisi Rosenblatt.

Phobose pinna uurimine võib aidata heita pilku ka Marsi enda minevikku. Kuna Marsi on tihti pommitatud erinevate meteoriitide ja asteroidide poolt, on selle pinnalt õhkupaiskunud mitmeid kivimeid. Arvestades, et Phobos on pidevalt ühe poolega Marsi poole, on loogiline, et seal peaks leiduma ka Marsi süvakivimeid. „Phobos on Marsi Aleksandria raamatukogu. Näidised varase Marsi kivimitest võivad olla seal märksa paremini säilinud, kui Marsil endal," ütleb Lee.

Phobos-Grunt võib-olla alles esimene perspektiivikas Marsi kuule tehtav missioon. „Mars peaks siiski jääma mehitatud kosmoselendude lõppeesmärgiks," ütles Leroy Chiao. Finantsiliste piirangute tõttu jääb ilmselt esialgseks vahelüliks just Phobos. Lee kujutab kuud ideaalse treeningpaigana ning eelpostina Marsile endale laskumiseks. Lee on teinud missioonikavandi juba Kanada kosmoseagentuurile ning kavandab teist NASA-le.

Kanada plaanitav Phobose missioon PRIME koosneks kahest osast, esiteks jääks Phobose ümber 90 päevaks tiirlema satelliit, mis täpsustaks andmeid Phobose massi, tihedust, sise -ning välisstruktuuri kohta, samuti mõõdaks PRIME Orbiter pinna vesinikusisaldust. PRIME Lander maanduks Phobose pinnale ning tegutseks kuni ühe Marsi aasta vältel, tuues selgust Phobose evolutsiooni, uurides täpselt viimase pinnakoostist.

Kui aga NASA missioonile antakse roheline tee, oleks selle maandumispaigaks Phobosel paiknev 90 meetri kõrgune monoliitstruktuur. Kosmoseaparaat maanduks selle lähedusse, võtaks sealt pinnaseproovid, misjärel liiguks kusagile kuu teise ossaa ning kordaks protseduuri. Phoboselt lahkudes oleks järgmine sarnane peatus Deimosel, mille järel naaseks aparaat taas Maale. „See oleks põnev missioon ning me oleks selle läbiviimiseks valmis viie aastaga, kui see eelarvesse mahub," väidab Lee.

Hoolimata sellest, kuidas järgnevatel aastatel majandusolud paranevad, jääb Phobos seni kindlasti meie odavaks kosmosekorteriks vaatega Marsile endale.