宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、2026年にフォボスへの探査ミッションを打ち上げる計画です。これは、火星の衛星における人類初のサンプル採取ミッションとなります。成功すれば、探査機は2031年に地球に帰還する予定です。このミッションは、フォボスの起源の謎を解き明かすだけでなく、太陽系の初期進化、さらには地球生命の起源に関する重要な手がかりを明らかにする可能性があります。
これまで、フォボスとダイモスは宇宙探査ミッションの焦点となることは少なく、火星探査ミッション中に側面から観測されることが多かったのです。1950年代初頭には、天文学者たちはフォボスが火星の周りを7.5時間、ダイモスが約30時間で周回していることを突き止めていました。さらに、どちらの衛星も非常に小さく、大きいフォボスでさえ直径は約27キロメートルしかありません。
さらに驚くべきことに、フォボスは年間約2センチメートルの速度で火星に向かって螺旋状に動いています。この現象を説明するため、科学者たちはフォボスの密度が異常に低いのではないかと推測しています。しかし、これは自然現象として説明するのは難しく、初期の研究者の中にはフォボスが宇宙人によって作られたのではないかと推測した者もいました。今日、科学界はこの「地球外創造説」を否定しています。観測結果によると、多くの小惑星は実際にはばらばらの破片で構成されており、これらの「瓦礫の山」の中に空洞があることが示されています。これはフォボスの密度測定値と一致しています。
しかし、フォボスは落下を続けています。あと1億年後には、フォボスは火星に衝突するか、火星の重力によって引き裂かれ、火星を取り囲むダストベルトとなり、最終的には火星の表面にゆっくりと堆積するでしょう。
火星の1日に、フォボスは西から東へ2回昇ります。その表面は異常に暗く、太陽系全体で最も反射率の低い天体の一つとなっています。さらに不可解なのは、フォボスとデイモスの外観と構成が火星とは大きく異なることです。むしろ、それらは火星と木星の間の小惑星帯の端にある、水と有機物に富む暗い小惑星によく似ています。
科学者たちは、これらの小天体は、太陽系初期の大混乱期に遠方から漂流し、火星の重力に捕らえられた小天体ではないかと推測しています。しかし、パリ天文台のソニア・フォルナシエ氏は、これらの小天体のスペクトル特性から、フォボスとダイモスは火星に捕らえられた彗星の破片である可能性を示唆していると指摘しました。
しかし、どちらの軌道もほぼ円で、火星の赤道に沿っています。これは、共通の起源を持つ天体にのみ見られる特徴です。重力に捕らえられた天体は、通常、楕円軌道を描き、傾斜面を描き、火星の自転方向と逆方向に移動することもあります。NASAジェット推進研究所のアビゲイル・フリーマン氏は、これらの天体が火星との衝突によって生まれた可能性を示唆しています。
フォボスの起源の謎を真に解明する最も直接的かつ効果的な方法は、専用の探査ミッションを打ち上げることです。過去数十年にわたり、科学者たちは数多くの探査プロジェクトを提案してきましたが、実際に実行に移されたものは少なく、成功した例もありませんでした。これまでにも、1988年に3か国がフォボスに、2011年に2011年にデイモスに探査機を打ち上げましたが、いずれも成功しませんでした。JAXAは2026年に、火星衛星探査（MMX）と呼ばれるミッションをフォボスに打ち上げます。MMXは、3Dマッピング、スペクトル分析、組成分析など、フォボスの詳細な調査を行うための様々な科学機器を搭載します。
さらに重要なのは、フォボスの表面からサンプルを採取し、地球に持ち帰ることです。探査機は表面に約2時間半滞在する予定です。「サンプルを分析し、フォボスがどのように形成されたかを解明します」と、MMXプロジェクトサイエンティストの臼井智宏氏は述べています。
将来、フォボスは人類が火星に着陸する前の中継基地として機能する可能性もある。フォボスは潮汐固定されており、片側は常に火星に、もう片側は星空に面しており、表面重力は地球の1000分の1しかないため、宇宙船は時速45キロメートルに達するだけで離陸できる。
そのため、フォボスは火星よりも探査機の離着陸に適した場所であり、遠隔制御基地としても機能する。パスカル・リー氏は、MMXの探査によってフォボスが中空で、ロケット燃料に使用できる氷が豊富に存在することが明らかになれば、状況は一変するだろうと述べた。
