Japan startet MMX zur Marsmond Phobos und will 2031 Proben zur Erde bringen

Eine fünfjährige Reise, um mindestens 10 Gramm zur Erde zu bringen

Japan hat seine Raumsonde Martian Moons eXploration (MMX) am 20. Oktober 2026 vom Raumfahrtzentrum Tanegashima in der Präfektur Kagoshima gestartet. Die Mission soll Material vom Marsmond Phobos sammeln und es 2031 zur Erde zurückbringen. Mindestens 10 Gramm Gestein und Boden sollen dabei helfen zu erklären, wie die Monde des Mars entstanden sind.

Die japanische Weltraumagentur JAXA teilte mit, dass die H3-Rakete beim zehnten Flug um 4:41:03 Uhr Ortszeit abhob. Die Trennung der Raumsonde von der Rakete wurde 71 Minuten und 13 Sekunden später bestätigt. Die unbemannte Sonde machte sich damit auf den Weg zum Mars. In einem Startbericht wurde auch 4:31 Uhr genannt; die JAXA-Angabe lautete 4:41 Uhr.

MMX soll das Marssystem im August 2027 erreichen. Die Sonde wird Phobos untersuchen, den größeren und marsnäheren der beiden Monde, den kleineren Mond Deimos beobachten und einen Rover namens Idefix aussetzen. Anschließend soll sie selbst landen und Proben sammeln.

Bei einem Erfolg wäre MMX die erste Mission, die Proben von einem Marsmond zur Erde zurückbringt, und die erste Raumsonde, die mit gesammeltem Material zum Marssystem und wieder zurück fliegt. Die Rückkehrkapsel soll in Woomera in Australien landen.

Japan setzt bei diesem anderen Ziel auf die Erfahrungen aus zwei erfolgreichen Asteroidenprobenmissionen. Phobos hat eine äußerst geringe Schwerkraft, eine unregelmäßige Oberfläche und einen massereichen Planeten in unmittelbarer Nähe. Das Erreichen des Mondes ist nur der erste Schritt: MMX muss das Gelände erkunden, sicher landen, Material sammeln, wieder abheben und die Fracht zur Erde bringen.

Warum Phobos das Hauptziel ist

Phobos ist etwa 20 bis 22 Kilometer groß und ähnelt in seiner Form eher einer unförmigen Kartoffel als einer Kugel. Er bewegt sich rund 6.000 Kilometer über der Marsoberfläche und benötigt für einen Umlauf etwa sieben Stunden und 39 Minuten. Damit umrundet er den Planeten ungefähr dreimal täglich.

Die Schwerkraft auf Phobos beträgt weniger als ein Tausendstel der Erdschwerkraft. Ein Gegenstand, der auf der Erde fest auf dem Boden liegt, verhält sich dort ganz anders: Schon ein leichter Stoß kann ihn von der Oberfläche abheben, und die Landetechnik muss den Kontakt mit dem Boden ermöglichen, ohne dass die Sonde wieder davonspringt.

Auch der Mars beeinflusst die Bewegung der Raumsonde stark. MMX wird aus einer Quasisatellitenbahn detaillierte Beobachtungen durchführen. Dabei handelt es sich um eine Bahn um den Mars, auf der die Sonde in der Nähe von Phobos bleibt. So kann sie den Mond wiederholt untersuchen, ohne sich auf dessen geringe Schwerkraft verlassen zu müssen, um eine herkömmliche nahe Umlaufbahn zu halten.

Deimos bietet ein zweites Objekt zum Vergleich. MMX wird den Mond aus der Ferne beobachten. So können Wissenschaftler Aussehen und Zusammensetzung beider Monde vergleichen, während sich die Erkundung der Oberfläche auf Phobos konzentriert.

Zuerst erkundet ein Rover den Boden

Idefix, gemeinsam von der französischen Raumfahrtagentur CNES und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt, wird die Oberfläche untersuchen, bevor die Hauptsonde landet. Sein Name stammt von dem Hund aus den Asterix-Comics.

Der Rover hat vier Räder und ist ungefähr so groß wie eine Mikrowelle. Nach den Plänen soll er aus einer Höhe von etwa 40 Metern über Phobos abgesetzt werden und anschließend rund 100 Tage lang die Oberfläche erkunden. Er soll sich mit etwa einem Millimeter pro Sekunde fortbewegen. Dieses bewusst langsame Tempo eignet sich für einen Ort, an dem Bodenhaftung und Stabilität schwer zu gewährleisten sind.

Idefix wird das Gelände und den Boden untersuchen und so Informationen für die Auswahl der Landestellen für MMX liefern. Bilder aus der Höhe können Hänge und größere Felsen zeigen; Messungen am Boden können zusätzlich Aufschluss darüber geben, wie sich die Oberfläche verhält, wenn ein Fahrzeug aufsetzt und sich darüber bewegt.

Der Rover und die Hauptsonde haben unterschiedliche Aufgaben. Idefix wird den Boden monatelang untersuchen, während ein Probenahmebesuch von MMX voraussichtlich etwa zwei Stunden dauern wird. Die Erkenntnisse des Rovers helfen dem Missionsteam, diesen kurzen Zeitraum mit direktem Bodenkontakt vorzubereiten.

So will MMX Proben sammeln

Das von JAXA genannte Mindestziel sind 10 Gramm Material. Ausführlichere Beschreibungen sehen zwei Sammelversuche und eine größere Zielmenge von etwa 20 Gramm vor, wobei bei jedem Versuch rund 10 Gramm gesammelt werden sollen.

Das Probenahmeverfahren soll sowohl Material unter der Oberfläche als auch lockeres Material an der Oberfläche erfassen. Ein Roboterarm soll Material in mehreren Zentimetern Tiefe aufnehmen. Ein System mit Druckgas soll außerdem Oberflächenpartikel aufwirbeln und in einen Behälter lenken.

Proben aus verschiedenen Tiefen und von unterschiedlichen Orten würden Forschern eine vielfältigere Auswahl bieten als eine einzelne Entnahme. Körner an der Oberfläche waren dem Weltraum ausgesetzt, während das darunterliegende Material möglicherweise anderen Bedingungen unterlag. Die Wissenschaftler können die Proben mit den geologischen Beobachtungen vor der Landung vergleichen.

MMX besteht aus getrennten Antriebs-, Erkundungs- und Rückkehrmodulen. Das Erkundungsmodul verfügt über vier Landebeine; außerdem führt die Mission Instrumente zur Untersuchung der Oberfläche und ihrer Zusammensetzung mit. Die NASA steuerte MEGANE bei, ein Instrument zur Bestimmung der auf Phobos vorhandenen Elemente. Damit lassen sich Messungen in der Nähe des Mondes mit späteren Laboruntersuchungen verbinden.

Der Zeitplan vom Erreichen des Mars bis zur Rückkehr zur Erde

Der grobe Zeitplan von MMX sieht etwa ein Jahr für den Flug zum Mars, rund drei Jahre für die Erkundung des Marssystems und ungefähr ein Jahr für die Rückreise vor. Die drei Jahre im Marssystem sind Teil der längeren Mission, die 2031 enden soll.

Ausführliche Berichte nennen unterschiedliche Termine für das Aussetzen des Rovers und die Probenahme. Ein Zeitplan sieht den Einsatz von Idefix Anfang 2029 und Probenahmen an zwei Orten im Jahr 2030 vor; ein anderer nennt als Ziel für die Probenahme einen Termin vor Dezember 2028. Eine endgültige Klärung dieser widersprüchlichen Angaben liegt nicht vor.

• 20. Oktober 2026: Die H3-Rakete startet beim zehnten Flug mit MMX von Tanegashima. Die Trennung der Sonde wird etwa 71 Minuten später bestätigt.
• August 2027: Geplantes Erreichen des Marssystems.
• September 2027: Beginn der detaillierten Beobachtungen von Phobos, darunter Untersuchungen seiner Oberfläche, seines inneren Aufbaus, seiner Schwerkraft und seiner mineralischen Zusammensetzung.
• Während der Erkundung: Idefix soll die Oberfläche etwa 100 Tage lang untersuchen, bevor MMX mit der Probenahme beginnt.
• November 2030: Ein detaillierter Missionszeitplan sieht den Aufbruch zur Erde in diesem Monat vor.
• 2031: Geplante Rückkehr der Probenkapsel nach Woomera in Australien. Ein detaillierter Zeitplan sieht die Landung gegen Jahresende vor.

Jede Etappe bereitet die nächste vor. Beobachtungen helfen bei der Auswahl geeigneter Gebiete, der Rover liefert zusätzliche Informationen von der Oberfläche, und nach der Probenahme muss die Raumsonde für die Rückreise bereit sein.

Zwei konkurrierende Erklärungen für die Monde

Die Proben sollen bei der Beantwortung einer grundlegenden Frage helfen: Waren Phobos und Deimos einst eigenständige Objekte, die vom Mars eingefangen wurden, oder entstanden sie aus Trümmern nach einem großen Einschlag?

Nach der Einfangtheorie wurden Asteroiden, die durchs Sonnensystem flogen, von der Schwerkraft des Mars festgehalten. Nach der Einschlagtheorie traf ein großes Objekt den Mars und schleuderte Material ins All, wo sich ein Teil davon zu Monden zusammenballte.

Laboruntersuchungen können Mineralien und chemische Zusammensetzung einzelner Körner weitaus genauer untersuchen als Bilder allein. Die Forscher werden nach Ähnlichkeiten mit Asteroidenmaterial und mit Material suchen, das dem Mars zugeordnet wird. Anschließend werden sie diese Ergebnisse mit Beobachtungen zum Aufbau und zur Oberfläche der Monde verbinden.

Der Vergleich von Phobos und Deimos erweitert die Untersuchung um einen weiteren Aspekt. Ähnlichkeiten oder Unterschiede zwischen den beiden Monden können Forschern helfen, einzuschätzen, ob sie eine gemeinsame Entstehungsgeschichte haben. Die Mission verbindet damit Messungen des gesamten Mondes mit der genauen Untersuchung einer sehr kleinen Materialmenge.

Phobos könnte auch Marsfragmente enthalten

Einschläge auf dem Mars können Teile des Planeten ins All schleudern. Über lange Zeiträume können manche Fragmente den nahe gelegenen Phobos erreichen und sich mit seiner Oberfläche vermischen. MMX könnte also bei der Landung auf dem Mond auch Material vom Mars sammeln.

Die Forscher hoffen, dass solche Fragmente Aufschluss über die Bedingungen auf dem frühen Mars geben können. Sie zu finden und zu bestimmen, erfordert nach der Rückkehr der Kapsel sorgfältige Laborarbeit sowie die Analyse des Materials, das von Phobos stammt.

Das umfassendere wissenschaftliche Programm befasst sich auch mit der Verteilung von Wasser und organischem Material im frühen Sonnensystem. Organische Verbindungen sind kohlenstoffbasierte Chemikalien. Ihre Zusammensetzung und Entstehungsgeschichte zu untersuchen, kann Wissenschaftlern dabei helfen herauszufinden, wie Bestandteile, die mit lebensfreundlichen Umgebungen verbunden sind, auf Gesteinsplaneten gelangten.

In irdischen Laboren lassen sich dieselben Körner mit verschiedenen Instrumenten untersuchen; zudem können Teile der Proben für spätere Forschung aufbewahrt werden. Das ist ein wesentlicher Grund dafür, Material zur Erde zu bringen, statt alle Messungen mit Instrumenten an Bord einer Raumsonde durchzuführen.

Japan baut auf den Erfahrungen mit Hayabusa auf

Die japanische Mission Hayabusa brachte 2010 weniger als ein Gramm Material vom Asteroiden Itokawa zurück. Hayabusa2 lieferte 2020 5,4 Gramm vom Asteroiden Ryugu zur Erde. MMX führt diese Reihe von Asteroiden zu einem Mond im Orbit um einen anderen Planeten weiter.

Das Mindestziel von 10 Gramm bei MMX ist etwa das 1,9-Fache der 5,4 Gramm, die von Ryugu zurückgebracht wurden. Bei einer Probenmenge von 20 Gramm wäre es etwa das 3,7-Fache. Auch kleine Proben können umfangreiche Forschung ermöglichen, weil Wissenschaftler einzelne Partikel untersuchen und das Material auf spezialisierte Tests aufteilen.

Phobos hat sich als schwer erreichbares Ziel erwiesen. Drei frühere sowjetische und russische Missionen versuchten Erkundungen, zu denen auch geplante Arbeiten an der Oberfläche gehörten. Keine von ihnen landete erfolgreich. Phobos 2 näherte sich dem Mond und übermittelte 1989 Bilder.

MMX wird von Japan geleitet und vereint Beiträge der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation, der CNES und des DLR sowie von Universitäten und Technologieunternehmen. Frankreich und Deutschland stellen den Rover bereit, während MEGANE der NASA Messungen der Oberflächenelemente ermöglicht. Die Partnerschaft verbindet die technische Entwicklung für Flug und Landung mit der wissenschaftlichen Arbeit, die für die Auswertung der späteren Proben erforderlich ist.

H3 bringt MMX ins All, die schwierigsten Aufgaben stehen noch bevor

JAXA und Mitsubishi Heavy Industries begannen 2014 mit der Entwicklung der H3-Rakete. Bei ihrem Erstflug 2023 versagte sie, absolvierte danach aber fünf erfolgreiche Starts in Folge, bevor es im Dezember 2025 erneut zu einem Fehlschlag kam. Im Juni 2026 wurden die erfolgreichen Flüge wieder aufgenommen.

Mit dem Start von MMX stieg die gemeldete Erfolgsquote der H3 auf insgesamt 80 Prozent, gegenüber zuvor etwa 78 Prozent. Für diese Mission waren die erfolgreiche Trennung der Raumsonde und ihr Aufbruch zum Mars das unmittelbare Ergebnis. Damit wurde der erste große Meilenstein der Mission erreicht.

Die Untersuchungen von MMX dienen auch einem längerfristigen praktischen Ziel. JAXA will prüfen, ob Phobos als natürlicher Zwischenstützpunkt für künftige Marsreisen dienen könnte. Messungen des Geländes, der Schwerkraft und des Oberflächenmaterials würden konkrete Daten für die Bewertung dieser Möglichkeit liefern.

Das nächste große Ziel ist das Marssystem, das die Mission im August 2027 erreichen soll. Der wissenschaftliche Ertrag hängt von den anschließenden Arbeiten ab: Phobos zu kartieren, Idefix auszusetzen, Landestellen auszuwählen, Material zu sammeln und die versiegelten Proben 2031 nach Australien zu bringen.

Die wichtigsten Punkte

• Japan startete MMX am 20. Oktober 2026 mit dem zehnten Flug der H3-Rakete von Tanegashima.
• JAXA gab eine Startzeit von 4:41:03 Uhr an und bestätigte die Trennung der Sonde 71 Minuten und 13 Sekunden später.
• MMX soll das Marssystem im August 2027 erreichen und 2031 Proben zur Erde zurückbringen.
• Das Mindestziel sind 10 Gramm Material von Phobos; ausführliche Pläne nennen als angestrebte Menge 20 Gramm.
• Der französisch-deutsche Rover Idefix wird die Oberfläche untersuchen und bei der Auswahl der Landestellen helfen.
• Wissenschaftler wollen untersuchen, wie die Marsmonde entstanden sind, und in den Proben nach Material suchen, das vom Mars stammt.
• Die Rückkehrkapsel soll in Woomera in Australien landen.