第一个尝试在超大质量天体上进行轮式机动的地面漫游车将于下周开始穿越太阳系的旅程，届时日本宇宙航空研究开发机构将启动火星月球勘测（MMX）。

这艘重 4,200 公斤的航天器计划于 10 月 20 日日本标准时间凌晨 4:41（美国东部时间 10 月 19 日下午 3:41）升空，开始为期一年的火星系统之旅。如果一切按计划进行，MMX 将于 2027 年底抵达，并使用遥感仪器来确定火卫一和火卫二卫星是否是远古与火星碰撞的遗迹，或者是否是捕获的小行星。

MMX的主要目标之一是在2031年从火卫一表面取回10克风化层返回地球。这将是第一个从火星系统返回的样本——除非中国的天问三号火星样本是第一个，它也将于2031年返回。

除了确定最佳采样位置外，MMX 探测器还是 Idefix 的着陆点，Idefix 是一款重 25 公斤的轮式漫游车，将在 100 天内绕火卫一运行，通过地面传感器表征颗粒化、化学和地质特征。该漫游车将是第一个在超低重力主体中驱动轮子的漫游车。此前，只有小型飞行着陆器（例如 JAXA 在 2018 年采样任务中部署的 MINERVA 探测器）能够导航小行星等低质量天体。火星车的发现将有助于回答有关火卫一和火卫二起源的问题，并为未来的着陆器任务提供信息。

Bastian Deutschmann 和 Fabian Busse 表示，马铃薯形状的火卫一长 27 公里，其重力比地球弱约 2000 倍，这带来了许多工程挑战。他们是慕尼黑德国航空航天中心 (DLR) 的首席任务工程师，该中心与法国航天局 CNES 一起建造了 Idefix。

“Idefix 重 25 公斤，但它在火卫一上的有效重量”将为 12 克——“与葡萄或普通信封相同，”多伊奇曼说。这是关于火星车如何定位和伸直，以及它移动的速度。

德国航天中心希望避免欧空局菲莱着陆器的命运，它也与法国国家空间研究中心和其他机构合作开发了该着陆器。 2014 年底，着陆器试图到达 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星表面，但其锚定鱼叉和推进器失败。菲莱号漂流了数小时，最终陷入低谷，由于缺乏太阳能，其任务时间仅限于 60 小时。

多伊奇曼说，为了避免 Idefix 出现这种情况，“MMX 航天器将绘制火卫一表面的地图，以帮助我们选择合适的着陆点”，这意味着它尽可能光滑且无陨石坑。

MMX 的设计目的是从 40 米的高度释放 Idefix，因此火星车将以每秒 1 米（2.2 英里）的速度撞击表面，这比火卫一的逃逸速度 10 m/s（22.3 英里/小时）还要快，因此 Idefix 不会返回太空。 DLR 预计火星车将飞行约 15 分钟，行驶数十米后停下来。

如果 Idefix 未处于直立位置，由流动站工程师 Brisbaert Klement 领导的 CNES 团队开发了一种通用对准机制。通过在可伸展臂的末端安装轮子，每个臂都配备有 360 度旋转的电动“肩膀”，可以将腿转向流动站底盘的两侧，流动站始终可以改变方向。

当盒子状的漫游车直立时，三个太阳能电池板折叠在其上，一个在另一个后面，位于底盘的左侧和右侧。如果太阳的角度不适合平放以获得最大能量捕获，则可以移动各个旋转腿以使流动站与太阳成一定角度。 Buse 表示，这对于任务的成功至关重要，因为如果没有电力来加热其电子系统，夜间接近 -150 摄氏度的温度将冻结、破坏和摧毁 Idefix 概念。

Deutschmann 表示，假设矫直工作正常，Idefix 应该将冰川的速度保持在 1 毫米/秒。 “在紧急情况下，我们不应该向前倾倒来限制我们的最高速度。”

他说，这个限制是 5 厘米/秒，但 Idefix 需要慢得多，这样它就不会在任务控制之外的时间里漂入危险地形。

机车并不是 Idefix 车轮的唯一作用：漫游车还有一对车轮摄像头，左前轮和后轮与地面接触。 “这些使科学家能够了解风化层在微重力下的行为和流动，”多伊奇曼说。

通过观察风化层如何从“灌浆器”（轮子直径周围的凹陷）中脱落，科学家可以估计颗粒大小、形状和内聚力，以及月球土壤的压实程度。

威斯康星大学麦迪逊分校的表面漫游车专家丹·内格鲁特说，这对于未来前往火卫一的着陆器任务来说是非常宝贵的信息。

“车轮摄像头应该提供土壤机械行为的丰富记录，”他说。