Japan bereitet eine Raumsonde für eine Marsmission vor, die Material vom Marsmond Phobos zur Erde bringen soll. Die Martian Moons eXploration der japanischen Raumfahrtagentur JAXA, bekannt als MMX, soll am 20. Oktober um 4:41 Uhr japanischer Standardzeit mit einer H3-Rakete von Tanegashima starten.
Wenn die Mission dem aktuellen Zeitplan folgt, wird MMX im August 2027 am Mars eintreffen, frühestens im Dezember 2028 Proben sammeln und sie 2031 zur Erde zurückbringen. Die Kampagne soll eine langjährige Frage der Planetenforschung beantworten: Woher stammen die beiden kleinen Marsmonde?
Eine Probenrückführmission mit Schwerpunkt Phobos
MMX wird Phobos und Deimos untersuchen, aber das Hauptziel ist Phobos, der größere Mond. Phobos ist etwa 22 Kilometer breit, Deimos etwa 12 Kilometer. Die beiden Körper haben lange zu konkurrierenden Erklärungen geführt. Eine Hypothese besagt, dass es sich um Asteroiden handelt, die von der Schwerkraft des Mars eingefangen wurden. Eine andere vermutet Trümmer, die nach einer Kollision zwischen Mars und einem anderen Objekt zurückblieben.
Beobachtungen aus der Ferne haben den Streit nicht gelöst. Material, das in irdische Labore gebracht wird, könnte direkter prüfen, welche Ursprungsgeschichte am besten zur Zusammensetzung und Geschichte der Monde passt. Das Ziel der Mission ist daher größer als die Sammlung einer ungewöhnlichen extraterrestrischen Probe: Sie soll Bedingungen und Ereignisse im frühen Sonnensystem untersuchen.
Bei einer NASA-Pressekonferenz erklärte Lindsay Hays, kommissarische Leiterin der Abteilung für Planetenwissenschaften, MMX solle Material von Phobos für den Rücktransport zur Erde sammeln. Dem Ausgangsbericht zufolge soll der Probenbehälter der Sonde in Australien landen.
NASA-Instrumente werden Teil eines internationalen Projekts
Die NASA steuert zwei wissenschaftliche Instrumente zu MMX bei. Eines ist MEGANE, kurz für Mars-moon Exploration with GAmma rays and NEutrons, ein Spektroskopieinstrument des Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University. Das andere ist P-Sampler, ein pneumatischer Sammelmechanismus von Honeybee Robotics, einem Unternehmen von Blue Origin.
Die Beiträge unterstreichen den internationalen Charakter der Mission. Neben JAXA und NASA gehören Frankreichs CNES, Deutschlands DLR, die Europäische Weltraumorganisation und die australische Regierung zum Projekt. Die Zusammenarbeit verteilt technische Arbeit und wissenschaftliche Beteiligung auf Behörden mit Erfahrung in der Planetenerkundung.
- Träger und Startort: JAXAs H3-Rakete von Tanegashima, Japan.
- Geplante Ankunft am Mars: August 2027.
- Frühestmögliche geplante Probenentnahme: Dezember 2028.
- Geplante Rückkehr zur Erde: 2031.
- Primäres wissenschaftliches Ziel: Phobos.
Die Gamma- und Neutronenspektroskopie von MEGANE soll zur Charakterisierung der Marsmonde beitragen, während P-Sampler für die Probenentnahme ausgelegt ist. Beide Instrumente stehen in direktem Zusammenhang mit der zentralen wissenschaftlichen Aufgabe: das Material von Phobos und seine Beziehung zu den konkurrierenden Ursprungstheorien zu verstehen.
JAXA baut auf Erfahrungen mit Probenrückführung auf
MMX wird JAXAs dritte Probenrückführmission sein. Hayabusa brachte 2010 1.500 Partikel vom Asteroiden Itokawa zurück. Hayabusa2 folgte 2020 mit 5,4 Gramm Material vom Asteroiden Ryugu. Diese Missionen demonstrierten die anspruchsvolle Kette von Operationen, die nötig ist, um Material von einem kleinen Körper zu gewinnen und sicher zur Erde zu bringen.
Auch die NASA verfügt über einschlägige Erfahrung. Ihre OSIRIS-REx-Mission brachte 2023 121,6 Gramm Material vom Asteroiden Bennu zurück. Die Vereinigten Staaten haben außerdem 382 Kilogramm Mondgestein durch das Apollo-Programm zurückgebracht, mit Genesis Sonnenwindproben gewonnen und mit Stardust Kometenstaub geborgen.
Jedes Ziel ist anders, und frühere Erfolge machen MMX nicht zu einer Routineaufgabe. Die Bilanz gibt den beteiligten Behörden jedoch Erfahrung bei der Entwicklung von Sammelsystemen, dem Schutz von Proben, der Planung von Rückkehrbahnen und der Vorbereitung von Laboren auf Material außerhalb der Erde.
Warum die Marsmonde wichtig sind
Phobos und Deimos sind viel kleiner als der Erdmond, doch ihr Ursprung könnte einen wichtigen ungelösten Teil der Marsgeschichte erhellen. Ein Ursprung als eingefangene Asteroiden würde auf eine Folge gravitativer Begegnungen und Wanderungen im Sonnensystem hindeuten. Eine Erklärung durch eine Kollision würde die Monde enger mit der Entstehung und Entwicklung des Mars selbst verbinden.
Die MMX-Proben werden die Debatte nicht automatisch entscheiden, könnten aber Belege liefern, die durch Fernerkundung allein nicht verfügbar sind. Wissenschaftler können das zurückgebrachte Material mit Labormethoden untersuchen, die nicht an Bord einer Sonde geschickt werden können. Der Wert liegt darin, Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften mit Modellen zur Entstehung der Monde zu verknüpfen.
Die Mission startet zudem in einer Zeit, in der Probenrückführung in der Planetenforschung immer wichtiger wird. Statt ein entferntes Objekt nur vor Ort zu fotografieren oder zu vermessen, können Missionen sorgfältig gesammeltes Material zurückbringen und es mit fortschreitenden Methoden wiederholt analysieren. Dadurch kann ein einzelner Flug mehreren Forschergenerationen dienen.
Countdown zum Mars
Der unmittelbare Meilenstein ist der Start. MMX soll am frühen Dienstagmorgen in Japan von Tanegashima abheben, was dem Montagnachmittag an der US-Ostküste entspricht. Danach steht eine mehrjährige Abfolge von Reise, Marsoperationen, Probenentnahme und Rückflug bevor.
Für JAXA und ihre Partner würde ein Erfolg der Probenrückführung ein neues Kapitel hinzufügen und Material eines Marsmondes in irdische Labore bringen. Für die Planetenforschung könnte er die Antwort auf den Ursprung von Phobos und Deimos näherbringen.
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