Fobos, el satèl·lit més gran de Mart, és un dels objectes més estudiats i a la vegada enigmàtics del sistema solar interior. La seva aparença irregular amb un gran cràter d’impacte, la seva composició poc definida i la seva òrbita extraordinàriament baixa el converteixen en un cos que ha generat moltes preguntes durant dècades, des del seu descobriment per Asaph Hall el 17 d’agost de 1877. Aquest cos de dimensions diminutes, amb uns 22 km de diàmetre mig, i situat a només uns 6.000 quilòmetres de la superfície de Mart, orbita el planeta en un període de poc més de set hores i mitja, un ritme més ràpid que la rotació marciana. Aquesta característica provoca que, vist des de la superfície del planeta, Fobos surti per l’oest i es pongui per l’est, un comportament que ja indica que es tracta d’un satèl·lit que no encaixa en els patrons habituals. La seva proximitat extrema a Mart, combinada amb una densitat baixa i una estructura interna porosa o feblement cohesionada, ha alimentat durant anys la hipòtesi que Fobos no és un satèl·lit format in situ, sinó un cos capturat o el fragment, o un conjunt de fragments, provinents d’un impacte gegant que es va produir en algun moment de la joventut de Mart.

Fins ara, les dades obtingudes a partir de les observacions des de la Terra i també per les missions orbitals com Mars Global Surveyor, Mars Express o Mars Reconaissance Orbiter, que han permès fotografiar parcialment la superfície del satèl·lit, no han estat suficients per determinar-ne l’origen. Les observacions espectrals mostren una composició que podria correspondre tant a un asteroide de tipus D com a material basàltic procedent de Mart. Aquesta ambigüitat és el principal motor de la missió Martian Moons Explorer (MMX), impulsada per l’Agència Espacial Japonesa (JAXA) amb la col·laboració internacional del CNES francès, el DRL alemany, l’Agència Espacial Europea (ESA) i la NASA. La missió, que s’ha enlairat aquest dilluns passat, té com a objectiu principal recollir mostres de la superfície de Fobos i portar-les de tornada a la Terra per a una anàlisi exhaustiva. Els japonesos que ja van aconseguir una fita similar en asteroides amb les missions Hayabusa i Hayabusa2, han dissenyat la MMX com una continuació natural d’aquesta línia d’exploració espacial.

El programa de la missió és força ambiciós. Després d’un viatge de nou mesos fins a Mart, la nau entrarà primer en òrbita del planeta l’agost del 2027 i al cap d’un mes passarà a una òrbita quasi satèl·lit al voltant de Fobos. Aquesta trajectòria estable li permetrà observar el satèl·lit de prop sense aterrar-hi immediatament. Aquesta fase d’observació és essencial per cartografiar la superfície, identificar les zones més estables i determinar el millor lloc per al descens. A diferència de les missions que aterren en planetes o llunes amb gravetat significativa, MMX haurà d’operar en un entorn de gravetat tan baixa que qualsevol contacte amb la superfície pot provocar un rebot o una col·lisió catastròfica. És per això que la nau disposa d’un sistema de descens controlat que ha de permetre un contacte suau i estable, previst pel 2029. Un cop en contacte, recollirà aproximadament deu grams de material superficial mitjançant un sistema d’extracció pneumàtica i un trepant de baixa penetració. El 2030 emprendrà el retorn cap a la Terra, aprofitant per fer diversos sobrevols de Deimos, l’altre satèl·lit de Mart, i finalment el 2031, han d’aterrar, en el desert australià, les mostres recollides.

Si es confirma que Fobos és un fragment de Mart expulsat per un impacte gegant, això significaria que el sistema marcià va experimentar un episodi similar al que va donar lloc a la formació de la Lluna. 

La superfície de Fobos és, sens dubte, un registre geològic excepcional. A causa de la seva proximitat a Mart, el satèl·lit ha acumulat, durant milions d’anys, pols i fragments expulsats per impactes sobre el planeta. Aquest fenomen, conegut com a “transferència de material balístic”, converteix Fobos en un dipòsit natural de mostres marcianes. Això significa que les mostres recollides per MMX no només permetran estudiar el satèl·lit, sinó també Mart. És una oportunitat única, perquè fins ara totes les mostres marcianes disponibles provenen de meteorits que han arribat a la Terra de manera aleatòria i sense context geològic clar. Les mostres que vindran de Fobos, en canvi, tindran un origen documentat i podran ser analitzades amb una precisió que permetrà reconstruir els processos que han afectat Mart al llarg de la seva història.

La composició interna de Fobos és un altre dels grans interrogants al que MMX espera aportar llum. Les dades de densitat i les mesures gravimètriques indiquen que el satèl·lit podria ser un cos altament porós, possiblement un conglomerat de fragments diversos, units de manera laxa. Aquesta estructura seria coherent amb la hipòtesi de l’asteroide capturat, però també podria correspondre a un cos format a partir de restes d’un impacte gegant. La missió MMX inclou instruments, com el MEGANE desenvolupat amb participació de la NASA, que permetran estudiar la distribució de materials a l’interior del satèl·lit mitjançant tècniques de detecció de neutrons i raigs gamma. Les anàlisis que faran els 7 instruments embarcats permetran complementar i contextualitzar les mostres recollides. A més la NHK ha embarcat una càmera super Hi-Vision que oferirà imatges en 4K i 8K de Fobos, i que seran retransmeses regularment a la Terra. Tot i que la totalitat de les imatges quedaran guardades en una memòria sòlida que retornarà amb les mostres a la Terra.

Un dels elements més innovadors i ambiciosos de la missió és el rover IDEFIX, desenvolupat pel CNES i la DLR. Aquest petit vehicle de 25 quilos, que pesarà només uns grams a la superfície de Fobos, serà el primer rover que operarà en un entorn de microgravetat extrema. La seva funció principal serà estudiar la cohesió de la regolita, la textura superficial i la resposta del material a petites pertorbacions mecàniques. Aquestes dades són essencials per entendre com es comporta la superfície de Fobos i per validar models que expliquin la seva evolució. El rover utilitzarà un sistema de locomoció dissenyat per evitar salts involuntaris, un repte tecnològic que pot obrir la porta a futures missions en asteroides i altres cossos de baixa gravetat.

L’estudi de Fobos té implicacions que van més enllà del satèl·lit mateix. Si es confirma que Fobos és un fragment de Mart expulsat per un impacte gegant, això significaria que el sistema marcià va experimentar un episodi similar al que va donar lloc a la formació de la Lluna. Aquesta descoberta obligaria a revisar els models de formació planetària i aportaria informació sobre la dinàmica dels impactes en el sistema solar primitiu. Si, en canvi, es confirma que Fobos és un asteroide capturat, això demostraria que Mart ha estat capaç d’alterar de manera significativa la trajectòria de cossos del cinturó d’asteroides i capturar-los de manera estable. Aquesta hipòtesi implicaria que el sistema marcià ha estat més dinàmic del que es pensava i que la captura de cossos era un procés molt més comú en el sistema solar primigeni.

Si la missió MMX té èxit, el retorn de les mostres el 2031 serà un moment clau. Les mostres seran analitzades en laboratoris de tot el món utilitzant tècniques que no poden ser transportades a l’espai. Aquestes anàlisis inclouran estudis isotòpics, mineralògics, químics i estructurals que permetran reconstruir l’origen del satèl·lit i la història de Mart. Les dades obtingudes complementaran les observacions orbitals i proporcionaran una imatge de Fobos que esperem que sigui molt més completa. No podem descartar que fins i tot s’hi trobin residus orgànics, preservats dels canvis que ha experimentat la superfície de Mart durant milions d’anys, com alguns estudis previs a la missió han vaticinat. Això ja seria la cirereta en el pastís d’aquesta missió japonesa que no ha tingut cap por a ser extremadament ambiciosa en els seus objectius.