Zusammenfassung:
Die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) plant, am 20. Oktober 2026 die Sonde „Mars Satellite Exploration Project“ (MMX) vom Tanegashima Space Center zu starten, um Proben vom Mars-Satelliten Phobos zu sammeln und zur Erde zurückzubringen. Wenn die Mission erfolgreich ist, wird MMX mindestens 10 Gramm Phobos-Material zurückbringen und damit die erste menschliche Erkundungsmission sein, die Proben von einem Satelliten im Marsorbit sammelt. Es wird erwartet, dass die Mission die Probenrückgabe im Jahr 2031 abschließen wird.
MMX wird voraussichtlich etwa ein Jahr brauchen, um den Mars zu erreichen, dann etwa drei Jahre lang in der Nähe des Mars und seiner Monde umkreisen und schließlich in etwa einem Jahr zur Erde zurückkehren. Das Hauptziel der gesamten Mission besteht darin, die Entstehungsgeschichte von Phobos und Deimos durch die Analyse von Phobos-Material besser zu verstehen und nach Marsmaterial zu suchen, das darin konserviert sein könnte.
Obwohl Phobos nur einen Radius von etwa 11 Kilometern hat, ist seine Schwerkraft immer noch deutlich stärker als die des zuvor von Japan entdeckten Asteroiden Ryugu und gleichzeitig viel schwächer als die des Mondes. Dadurch ist MMX mit einer besonderen Landeumgebung konfrontiert: Die Sonde kann nicht lange schweben und langsam den Boden berühren, wie es auf Ryugu der Fall war, da dies zu viel Treibstoff verbrauchen würde; Es kann aber auch nicht die für den Mond entwickelte Landetechnologie direkt anwenden.
Ein größeres Problem besteht darin, dass die Kommunikationsverzögerung zwischen der Erde und dem Mars bis zu 20 Minuten betragen kann, sodass sich die Sonde während ihres Abstiegs und ihrer Landung nicht auf eine Echtzeitsteuerung vom Boden aus verlassen kann. MMX muss wichtige Entscheidungen alleine treffen. Bei der Annäherung an Phobos vergleicht die Sonde die darunter liegende Oberfläche mit vorhandenen Krater- und Geländekarten, passt ihre Position entsprechend an und steuert sich automatisch zum vorgesehenen Landeplatz. Wenn die Höhe weniger als 300 Meter beträgt, prüft der Detektor außerdem, ob es unerwartete Höhenänderungen an der Oberfläche gibt, um festzustellen, ob der Landeplatz sicher ist. Wenn ein Problem entdeckt wird, kann der MMX an einen anderen Standort wechseln, den aktuellen Landeversuch abbrechen und neu starten.
Die von Mitsubishi Electric entwickelte Sonde hat eine Startmasse von 4.480 Kilogramm, wovon mehr als die Hälfte Treibstoff ist. Die Sonde verfügt über separate Treibstoffreserven für den Flug zum Mars, den Betrieb in der Nähe des Mars und die Rückkehr zur Erde. Nach der Ankunft im Marssystem wird MMX zunächst das Flugmodul verlassen, dessen Treibstoff erschöpft ist, dann über Deimos, einen weiteren Marssatelliten, fliegen und in der darauffolgenden Phase das Erkundungsmodul verlassen.
Bevor MMX die Hauptlandung versucht, wird ein kleiner Mars-Satellitenrover namens IDEFIX auf der Oberfläche von Phobos stationiert. Dieser Rover wurde gemeinsam von der französischen und der deutschen Raumfahrtbehörde entwickelt und soll etwa 100 Tage lang auf Phobos arbeiten, um Forschern bei der Beurteilung der Oberflächenbedingungen zu helfen und eine Referenz für spätere Probenahmearbeiten durch große Detektoren zu liefern.
MMX wird einen Roboterarm verwenden, um in die Oberfläche von Phobos zu bohren und das gesammelte Material in ein zylindrisches Probenröhrchen zu laden. Die Sonde verfügt außerdem über ein Stickstoffprobenahmegerät, das ursprünglich von der NASA entwickelt wurde, um Feinstaub auf der Oberfläche von Phobos zu sammeln.
Wissenschaftler hoffen, diese Proben nutzen zu können, um Fragen zur Entstehung von Phobos und Deimos zu beantworten. Derzeit gibt es zwei Haupttheorien: Die eine geht davon aus, dass die beiden Satelliten durch die allmähliche Ansammlung von Trümmern entstanden sind, die nach einer gewaltigen Kollision auf dem Mars in den Weltraum geschleudert wurden; der andere glaubt, dass es sich ursprünglich um Asteroiden aus dem äußeren Sonnensystem handelte und später vom Mars eingefangen wurde.
Phobos und Deimos haben dunklere Oberflächen, die im Aussehen denen von wasser- und kohlenstoffreichen Asteroiden ähneln. Allerdings stimmen die nahezu kreisförmigen Umlaufbahnen der beiden Satelliten, die Umlaufebene, die im Wesentlichen mit der Äquatorialebene des Mars übereinstimmt, und die Laufrichtung, die mit der Rotationsrichtung des Mars übereinstimmt, eher mit der Theorie der „Einschlagschrottbildung“ überein.
Forscher glauben auch, dass Phobos Material vom Mars enthalten könnte. In den letzten Milliarden Jahren war die Marsoberfläche ständigen Einwirkungen ausgesetzt, und ein Teil des in den Weltraum geschleuderten Marsmaterials könnte auf den beiden Monden gelandet sein. Wissenschaftler schätzen, dass etwa 0,1 % des Materials in den von MMX gesammelten Proben vom Mars selbst stammen könnten.
Diese Mission wird voraussichtlich etwa 345 Millionen US-Dollar kosten. Es wird auch das erste Mal seit 28 Jahren sein, dass Japan eine Marssonde startet. Neben wissenschaftlichen Forschungszielen wird MMX auch Schlüsseltechnologien wie autonome Navigation, automatische Landung und Probenrückführung testen, um Erfahrungen für komplexere Mars-Erkundungsmissionen in der Zukunft zu sammeln.
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