Погибшие марсианские микроорганизмы, следы которых сейчас ищут в реголите Марса, могли попасть на его спутники при столкновении планеты с астероидами. В августе 2021 года в Science опубликованы научные цели будущей японской программы Martian Moons eXploration, одна из которых состоит в запуске зонда на спутник Марса Фобос с возвращением на Землю образцов его породы.
Исследования Марса давно привели к представлениям о том, что в отдалённом прошлом планета могла обладать активной жизнью. С 2011 года жизнь на Марсе в отложениях возрастом три миллиарда лет ищет марсоход Curiosity, а в 2021 году Perseverance начал поиск органики в крупном ударном кратере Езеро (см. подробную статью об этом проекте). На сегодня Марс считается «палеонаселённой планетой» — если не сейчас, то раньше жизнь могла существовать, например, в подземных экосистемах. Отдельный вопрос — формы существования необходимой для жизни воды сейчас или в прошлом, и разброс мнений здесь из-за недостатка данных особенно широкий.
У Марса есть два маленьких спутника, Фобос и Деймос. Их происхождение до сих пор неясно. Одна из недавних гипотез — они возникли в результате разрушения одного родительского небесного тела, хотя пока неизвестно, откуда оно взялось. Это мог быть астероид, прилетевший из-за пределов астероидного пояса (спутники по отражательным свойствам поверхности напоминают очень тёмные астероиды спектрального класса D, встречающиеся только во внешнем поясе астероидов и за ним). Также особенности орбит Фобоса и Деймоса позволяют предположить механизм возникновения и на месте — в результате столкновения Марса с крупным ударным телом.
Вне зависимости от природы марсианских спутников важно то, что на них могли попадать выбросы материала с Марса — как песчинки и более крупные обломки, так и отдельные атомы и ионы. Метеориты марсианского происхождения находят даже на Земле, а материал, поднятый в атмосферу Марса пыльными бурями, мог рассеиваться по всей его орбите, в частности, обусловив видимое на Земле после заката и перед рассветом атмосферное явление — «зодиакальный свет» (более подробно об этом см. статью по ссылке). Исследования ионов, выброшенных из атмосферы Марса, показали, что Фобос постоянно получает от Марса атмосферные атомы кислорода, углерода, азота и аргона, то есть даже без метеоритов между небесными телами происходит постоянный обмен материалом. Такой же интенсивный обмен веществом, к примеру, происходит между Землёй и Луной, расположенными друг от друга значительно дальше (читайте об этом в статье «Луна, натрий и кометный хвост»). Фобос расположен на орбите ближе к Марсу, чем Деймос, поэтому на нём должно быть больше материала, выброшенного при метеоритных ударах с марсианской поверхности. Численное моделирование показывает, что на Фобосе может находиться более миллиарда килограммов марсианского материала, равномерно перемешанного с местным реголитом. Это даёт характерные значения его концентрации более 1000 ppm (частей на миллион), или 0,1 % грунта Фобоса.
Специалисты Агентства космических исследований Японии (JAXA) считают, что если бы марсианские формы жизни существовали и смогли бы пережить транспортировку на Фобос, живыми им остаться на спутнике всё равно бы не удалось. Во-первых, им нужно было долететь, пережив ударное разрушение (максимально возможное давление до 5 ГПа). Во-вторых, среда Фобоса ни в коем случае не подходит даже для экстремальных форм жизни: там нет ни воздуха, ни воды, а поверхность постоянно купается в лучах солнечной и космической радиации. Поэтому почти наверное ничего живого там быть не может. Однако такая безвоздушная среда — идеальная стерильная камера хранения, и её можно исследовать. Вероятные биосигнатуры микроорганизмов, которые могли переместиться на Фобос, предлагается называть SHIGAI (Sterilized and Harshly Irradiated Genes, and Ancient Imprints) — в японском языке слово с таким звучанием обозначает «мёртвые остатки». Под ними понимаются как собственно остатки микроорганизмов, так и другие биомаркеры включая фрагменты ДНК.
Программа Martian Moons eXploration (MMX) — проект JAXA по исследованию обоих спутников Марса. Запуск космического аппарата к Марсу планируется в 2024-м году. Примерно через год после старта аппарат выйдет на марсианскую орбиту. После этого он переместится на «квазиспутниковую орбиту» (QSO, Quasi-Satellite Orbit) вокруг марсианского спутника Фобоса для сбора данных зондирования и взятия образцов реголита. На поверхность Фобоса будет сброшен небольшой робот массой 25 килограммов и размером с микроволновую печку, разработанный германским (DLR) и французским (CNES) космическими агентствами. Планируется забрать образец почвы с поверхности Фобоса массой от десяти граммов, после чего аппарат вернётся на Землю в 2029 году. В августе 2021 года в Science вышла короткая статья, описывающая этот аспект программы MMX.
Определять, есть ли в образце марсианские породы (не обязательно марсианская жизнь) будут, сравнивая реголит с образцами из кратера Езеро, которые к 2031-му году планирует доставить на Землю совместная миссия NASA и ESA Mars Sample Return Mission (MSR). Идея полёта на Фобос также имеет больше перспектив с точки зрения выборки элементов. Если удастся доставить образцы с Марса, они будут только из одного региона — где сейчас работает марсоход Perseverance. А на Фобос частицы грунта могли попадать с самых разных точек поверхности. Поэтому статистически вероятность найти что-нибудь интересное на спутнике будет выше, ведь туда могут залететь пылинки от осадочных и вулканических пород, представляющих все геологические эпохи Марса. Реголит Марса интересен не только с точки зрения поиска следов прошлой жизни. Так, из концентрированных соляных растворов в нём можно в будущем добывать водород и кислород, а сам он может использоваться и как строительный материал для будущих марсианских обитаемых станций.