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Misiones propuestas
En menos de un año del fracaso de la misión Fobos-Grunt, Rusia planteó una repetición de la misma (Fobos-Grunt 2), que se lanzaría en 2020 o 2021 con el objetivo de devolver una muestra de la luna marciana Fobos y así probar la tecnología para un posible retorno de muestra del propio Marte. Esta nueva sonda tendría menos instrumentos que los que llevaba la original y cuyas copias se traspasaron a la misión ExoMars. Tampoco «cargaría» con una sonda china. Sin embargo los problemas económicos de la otrora potencia espacial y la priorización de sus recursos en las misiones lunares no parece dejar demasiadas opciones a esta segunda parte de la misión a Fobos, que en caso de llevarse a cabo se lanzaría a finales de la decada de 2020.
La NASA también estuvo interesada en retornar muestras de las lunas de Marte en el siglo pasado. Así, en 1999, la misión Aladdin fue seleccionada como finalista en el Programa de Discovery de la NASA. Tenía como objetivo visitar Fobos y Deimos bombardearlas con proyectiles para provocar una eyección de material que la propia sonda recogería con un sobrevuelo lento (de 1 km / s). Estas muestras serian devueltas a la Tierra para su estudio tres años después. Estaba pensada para ser lanzada en el 2001 y regresar en el 2006, sin embargo fue la misión MESSENGER, con destino a Mercurio, la que se llevaría finalmente el gato al agua.
En 2008, el Centro de Investigación Glenn de la NASA se interesó en una misión de retorno de muestras de Fobos y Deimos que utilizaría propulsión eléctrica solar. El estudio dio lugar a una misión de clase «New Frontiers» para un estudio posterior. Enlazadado con este concepto surge la idea de la misión OSIRIS-REx II. Se utilizaría una réplica de la nave OSIRIS-REx para recolectar, en este caso, muestras de las dos lunas de Marte, Fobos y Deimos, usando la msima técnica que con el asteroide Bennu. Se indicó que esta misión sería la forma más rápida y económica de obtener muestras de ambas lunas.
Concepto de robot Hedgehog («erizo») para explorar entornos de microgravedad, como Fobos o cometas y asteroides, saltando y rodando sobre ellos (JPL-NASA; subtítulos traducidos: ALBYSOL).
En enero de 2013, se inició el desarrollo de una nueva misión, la Phobos Surveyor, de la Universidad de Stanford, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, y el Instituto de Tecnología de Massachusetts, como parte del programa «Innovative Advanced Concepts» de la NASA, también dentro del programa Discovery. La idea consiste en un orbitador de la luna Fobos diseñado para el estudio de la superficie (topografía, composición química, ...). Se desplegarían pequeños rovers (de 0,6 m de ancho) con forma de erizo de mar sobre la superficie lunar (de ahí su nombre: Hedgehogs) que analizarían en profundidad las propiedades de la superficie de Fobos, transmitiendo estos datos al orbitador que los enviaría a la Tierra.
Esta misión podría ser de clase Discovery como un primer paso para el futuro programa espacial tripulado a Marte. Además la escasa gravedad de Fobos la harían idónea para la construcción de una colonia espacial desde la que lanzar cohetes sin el problema gravitatorio de un planeta. Debido a la microgravedade de Fobos, en lugar de confiar en las actuales ruedas que pueden perder tracción o atascarse en el suelo lunar, los «vehículos-erizo» se moverían por medio de tres discos giratorios que le harían avanzar a impulsos en vez de rodando, alimentados por energía solar. Estos prototipos de rovers-erizo están en desarrollo. Si se confirma su utilidad en Fobos, podrían ser enviado en una segunda fase a pequeños cuerpos celestes como asteroides o cometas.
Esta misión está en fase de prueba y se ha planetado el lanzamiento de la nave entre 2023 y 2033.
En marzo de 2014, se propuso una misión de clase Discovery para colocar un orbitador en la órbita de Marte para 2021 con el fin de estudiar Fobos y Deimos a través de una serie de sobrevuelos cercanos. La misión se llamó PADME («Phobos And Deimos & Mars Environment»), pero no fue elegida al preferirse las misiones Psyche y Lucy en su lugar. El orbitador PADME iba a llevar un experimento llamado PANDORA («Phobos AND DeimOs Retroreflector Array» de comunicaciones láser a través de la atmósfera marciana. PANDORA iba a ser proporcionada por la Agencia Espacial Italiana y el Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Si hubiese sido elegida, su lanzamiento se habría dado en agosto de 2020 y hubiese alcanzado Marte siete meses después.
Otra misión, más ambiciosa que la anterior, con destino a las lunas de Marte que se propuso para la selección del Discovery 13 fue MERLIN («Mars-Moon Exploration, Reconnaissance and Landed Investigation»), una sonda de bajo coste que estudiaría Fobos durante 9 meses, tres de los cuales lo haría sobre su superficie. Posteriormente sobrevolaría Deimos (que en origen era la luna designada para su aterrizaje.
Hablando ya a muy largo plazo, la NASA pretende llevar una misión tripulada a las lunas marcianas, lo cual se produciría como continuación de una misión humana a un asteroide cercano a la Tierra (NEA) y como posible paso preliminar al aterrizaje de seres humanos en el planeta rojo. Es el llamado MPD DMC (Mars-Phobos-Deimos Destination Mission Concept, «estudio del concepto de misión con destino Marte-Fobos-Deimos»). La idea, aún en estudio primerio, es que los astronautas llegarían a Marte a bordo de una nave base que se quedaría en una órbita alta para ahorrar combustible se emplearían unaa nave satetital para viajar entre la base y la superficie de Fobos y Deimos. Si la cantidad de combustible lo permitiera, lo ideal sería visitar ambas lunas, pero en caso contrario Fobos, más cercano a Marte, sería el destino preferente. La tripulación estaría formada por cuatro personas, dos de las cuales se desplazarían hasta los satélites de Marte mientras la otra pareja permanecería en la base.
Este estudi baraja otras opciones, cada una con sus ventajas e inconvenientes, como llevar la base a las proximidades de Fobos o Deimos, e incluso ubicarla en su superficíe. Este estudio a futro está bien descrito en los documentos de la web NASA Instrumentos necesarios para una misión humana de exploración a Fobos y Deimos y La evolucionable campaña de Marte: las lunas marcianas como destino.
En 2007, la Agencia Espacial Canadiense financió un estudio de Optech y el Instituto de Marte para una misión no tripulada a Fobos que se bautizaría con el nombre de Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration (PRIME). PRIME estaría compuesta por un orbitador y un módulo de aterrizaje, y cada uno llevaría 4 instrumentos diseñados para estudiar varios aspectos de la geología de Fobos. El aterrizaje tendría lugar en el «monolito de Phobos», un objeto prominente próximo al cráter Stickney.
En Europa se consideró también el diseño de una misión, en este caso por parte de la filial aeroespacial europea EADS Astrium, con destino a Fobos. La idea de la misión, que hubiese comenzado en 2016 con tres años de duración, era usar una nave base que liberaría un módulo de aterrizaje a la superficie de la luna mayor de Marte. Este módulo realizaría algunas pruebas y experimentos y recolectaría muestras para retornarlas, en la nave base, a la Tierra. Además la Agencia Espacial Europea está valorando la misión de devolución de muestras para 2024 llamada Phootprint.
Película de la misión Martian Moons eXploration —MMX—, acelerada 2× (JAXA).
La agencia japonesa JAXA publicó el 9 de junio de 2015 la idea de la misión MMX («Martian Moons eXploration»), con la que pretenden tomar muestras de Fobos por medio de varios aterrizajes, además de sobrevolar Deimos y monitorear el clima de Marte. La idea es capturar al menos 10 g de muestras. El retorno a la Tierra sería cinco años después de su lanzamiento que, en un principio estaba fijado para septiembre de 2024. Con esta previsión de fecha, la nave llegaría a Marte en agosto de 2025, abandonaría el planeta rojo en agosto de 2028 y llegaría a la Tierra con las muestras en julio de 2029. Sin embargo, según noticias de diciembre de 2023, el Comité de Política Espacial Nacional aprobó retrasar dos años el lanzamiento previsto de una sonda lunar marciana, hasta 2026 (siguiente acercamiento de Marte), tras el fallido lanzamiento del primer vehículo del cohete H3 en marzo de 2023, cohete en el que iba a ser lanzada la nave. Con esta nueva fecha las muestras se devolverían a la Tierra en el año 2031.
En este proyecto nipón colaboran la NASA, la ESA, el DLR y el CNES con diferentes instrumentos científicos. Dos de ellos son los encargados de tomar las muestras de Fobos: uno, el muestreo neumático (P-SMP), en superficie, y el otro, el muestreo de núcleos (C-SMP), para obtener regolito a profundidades superiores a 2 cm. Todo el procedimiento de muestreo está programado para poder llevarse a cabo en solo 2,5 horas, por medio de un brazo robótico, el cual transferirá los recipientes C-SMP y P-SMP a la cápsula de retorno de muestra. La nave abandonará Fobos y, tras varios sobrevuelos sobre Deimos, tomará rumbo a la Tierra, donde dejará la muestra.
La carga útil de la nave la integran:
- Espectrómetro de neutrones y rayos gamma (NGRS).
- Cámara multibanda gran angular (WAM).
- Espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRS).
- Cámara telescópica (TL).
- Detección y alcance de luz (LIDAR).
- Monitor de polvo circunmarciano (CMDM).
- Analizador de espectro de masas (MSA).
El espectrómetro de neutrones y rayos gamma (NGRS), llamado MEGANE (que significa «anteojos» en japonés), será financiado por la NASA y medirá la composición elemental de Fobos detectando neutrones y rayos gamma emitidos por la pequeña luna.
La misión portará, además, un pequeño vehículo explorador proporcionado por agencia espacial francesa CNES y el Centro Aeroespacial Alemán DLR. Su nombre es IDEFIX (en homenaje al perro de Obelix, del cómic francés Astérix), con un peso inferior a 30 kg. Este vehículo explorará la superficie de Fobos antes de que aterrice la nave espacial MMX.
Al mismo tiempo, también se realizarán observaciones sucesivas de la atmósfera marciana aprovechando la ventaja de las órbitas cuasi ecuatoriales de las naves espaciales a lo largo de las órbitas de las lunas.
El objetivo principal de la misión es distinguir entre las dos hipótesis principales sobre el origen de Fobos y Deimos (la de los asteroides primitivos capturados y la de fragmentos aglomerados de un evento de impacto gigante en Marte). El segundo objetivo es caracterizar las condiciones en las lunas y sus alrededores. Buscarán pistas sobre cómo se formaron los planetas alrededor de nuestro Sol y, a su vez, alrededor de otras estrellas.
MMX aprovechará la experiencia de misiones similares de la agencia japonesa en toma de muestras, como son Hayabusa y Hayabusa 2 (lanzadas en 2003 y 2014, respectivamente).De momento, esta misión nipona parece la más sólida y factible de todas las propuestas para la exploración de la lunas marcianas.