日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)于8月19日就预定于2024年度发射的“火星卫星探测计划”(MMX)举行了在线记者说明会。JAXA表示MMX的目标是从火星卫星火卫一采样返回。预计将于2029年返回地球，如果能够实现，将成为全球首次从火星圈采集样本。

关于火卫一的起源，有“捕获小行星说”和“巨大碰撞说”两种说法，目前尚未得出结论。如果是前者，就可以期待采集到D型小行星中富含的有机物等原始物质；如果是后者，就可以获得远古时代的火星物质。日本方面认为无论哪一种都意义重大，甚至可以为这两种说法的争论划上句号。

火星和火卫一

现在，火星探测在世界上备受关注，各国都派出了探测器。虽然MMX着陆的是火星的卫星，但火卫一表面可能存在少量来自火星的物质，因此JAXA期待着能够取得这些物质。

微量的火星物质带回来也会有意义吗?

火星是与地球非常相似的行星。有水和大气，过去也有活火山和海洋。有可能像地球一样诞生过生命，说不定现在还在地下的某个地方生存着。虽然目前还没有找到直接证据，但这是目前最热门的话题之一。

迄今为止，火星探测火星车进行了实地调查，但火星车能够搭载的分析装置的重量有限。如果是样本返回的话，即使带回的样本很少，也可以使用地球最先进的大型分析设备。根据NASA/ESA的火星样本返回计划(MSR)，最早可能在2031年返回地球。

目前，NASA的“毅力号”火星车在火星的杰泽罗陨石坑活动。杰泽罗陨石坑被认为是远古时代的湖泊，很有可能留下了生命的痕迹。MSR计划回收毅力号采集的样本，并将其带回地球。

MSR直接从火星采集样本，那么日本的火星卫星探测的MMX探测器，如果成功的话，能够带回来什么呢？

火星过去曾被无数的小天体撞击过。在大规模的情况下，因撞击而卷起的物质会到达火星外太空轨道，这些物质也有可能会飞到火卫一上。现在，火卫一表面上的约0.1%的土被假定是这样从火星飞来的物质。

JAXA认为，如果杰泽罗陨石坑有能够产生生命的环境的话，那么很有可能检测出生命痕迹。但是由于它（毅力号）被限定在陨坑内这一狭窄的区域内，如果预想不准的话，可能就检测不出来了。日本的MMX探测器虽然体积小，但具有分析火星不同地点、不同年代形成的样本的优势。

如何找到生命的痕迹

MMX的样本返回中期望被检测到的东西是什么呢?

JAXA项目组在8月13日发表的国际学术期刊《科学》上的论文中，将其命名为“SHIGAI（死骸）”(Sterilized and Harshly Irradiated Genes, and Ancient Imprints)，也就是死亡的微生物。SHIGAI包括“在火星上生存，在向火卫一飞行的过程中死亡的微生物”和“火星上死亡的微生物及其痕迹被运送到火卫一的微生物”。MMX有可能在世界上率先采集到火星生命的痕迹。

但另一方面，也有一些让人困扰的东西。

通过MMX可以探索火星生命，但另一方面令人担忧的是行星检疫上的问题。尸体倒也罢了，如果把还活着的未知微生物带回地球，并泄漏到环境中，那可就大事一桩了。也不能断言没有感染人类的危险性。

为了防止这种情况的发生，需要有一个能够对探测器和地面都进行严格管理的机制，但MMX探测器的设计并没有考虑到这一点，如果需要追加这个对策的话，现行的系统就无法成立了。

因此，项目组研究了MMX探测器能采集到活的微生物的概率。国际上的要求是“100万分之一以下”，如果知道在这个以下的话，按照现在的计划实现样本回报是没有问题的。

首先是火星上有多少微生物，以地球上最接近火星环境的南极永久冻土为基础，假设数值。它要想抵达火卫一并继续生存下去，必须忍受火星上小天体的撞击，忍受飞行中的气动加热，忍受宇宙空间的辐射，甚至还要忍受火卫一的撞击。

因此，能够活着到达火卫一的门槛可以说是非常高的，估计概率是50万分之一。由于MMX假设的是10g的样本采集，因此得出了这种情况的概率是3,800万分之一的结论。因此，在2019年3月的COSPAR(国际宇宙空间研究委员会)大会上，MMX探测器计划被认定为“安全”。

但是，如果里面有活的微生物就麻烦了。关于这一点，进行行星检疫研究的黑泽耕介(千叶工业大学行星探测研究中心高级研究员)说：“虽然不能确定，但有可能能拿到1个以上（的微生物）。”

MMX的开发状况

为了赶在各国之前，在2029年度将样品带回国，确实有必要在2024年度发射。能够有效到达火星的时间是有限的，即使开发晚了，发射也不能推迟2 ~ 3个月。与环绕地球的卫星相比，行星探测器也有这样的难度。

MMX发射时重量约4吨，是日本最大的深空探测器。2021年2月基本设计完成。目前正在进行工程模型(EM)的制作、测试和详细设计。

MMX探测器由“去程”、“探测”、“回程”3个模块构成。抵达火星时，将剥离去程模块，利用探测+回程模块对火卫一进行观测和采样，最后仅利用回程模块返回，将密封舱送往地球。

这种复杂操作的机体必须在4吨的重量内(其中一半以上是推进剂)。发射时使用的是日本最大的H3火箭，但该系列火箭能力有限，不允许超重。而且，由于新型冠状病毒的感染扩大，与海外的交流也很困难。

日本的小行星探测器隼鸟2号将5.4g的样本带回了地球，远远超过了预定的0.1g。但这次MMX的目标是一次着陆采集10克以上的样本(着陆次数预计为2次)。