JAXA’s MMX-mission skal undersøge Mars’ måner og bringe prøver hjem

JAXA’s Martian Moons eXploration (MMX) er en planlagt, japanskledet mission, der skal undersøge Mars’ to måner, Phobos og Deimos, og bringe en prøve fra Phobos tilbage til Jorden. Missionen skal blandt andet besvare et grundlæggende spørgsmål: Er Mars’ måner indfangede asteroider, eller blev de dannet af materiale, der blev slynget ud, da et stort himmellegeme ramte det tidlige Mars?

Hvis tidsplanen holder, opsendes MMX fra Japan i oktober 2026, ankommer til Mars-systemet cirka et år senere, undersøger månerne og deres omgivelser i omkring tre år og returnerer prøvekapslen til Jorden i 2031.

Opsendelse og tidsplan

JAXA har planlagt opsendelsen af MMX med H3-raket nummer 10 den 20. oktober 2026 kl. 04.41.03 japansk standardtid. Opsendelsen skal finde sted fra Yoshinobu-affyringsanlægget på Tanegashima Space Center. Det reserverede opsendelsesvindue løber fra 21. oktober til 7. november 2026.

Missionen er udformet som en rejse på cirka fem år. De vigtigste milepæle er:

• 2026: Opsendelse med H3-raketten fra Tanegashima.
• 2027: Ankomst til Mars-systemet efter omkring et års rejse gennem rummet og indflyvning i en bane, der gør det muligt at observere månerne gentagne gange.
• 2027–2030: Undersøgelse af Phobos, Deimos, Mars og miljøet omkring dem, herunder tætte forbiflyvninger og planlagte landingsforsøg på Phobos.
• 2030: Afrejse fra Mars-systemet efter observations- og prøvetagningsfasen.
• 2031: Prøvekapslen skal efter planen vende tilbage til Jorden. Den aktuelle plan sigter mod nedslag og bjærgning i den australske ørken i juli.

Det er fortsat en planlagt mission, ikke en række gennemførte begivenheder. Opsendelsesmuligheder, rumfartøjets tilstand, navigation og forholdene på overfladen kan påvirke både tidsplanen og det endelige videnskabelige udbytte.

Hvad skal MMX-rumfartøjet gøre?

MMX kombinerer en orbiter, en landingsdel og et system til prøveindsamling og hjemtransport i én mission. Først skal rumfartøjet bruge fjernmålinger og operationer i kredsløb til at kortlægge Mars-systemet og finde egnede forhold for arbejdet ved Phobos. I stedet for blot at flyve forbi månerne skal MMX efter planen operere i såkaldte quasi-satellitbaner tæt på dem.

Det primære mål er Phobos, som er den største og inderste af Mars’ to måner. MMX skal forsøge at lande på Phobos og indsamle regolit – det løse lag af støv, sand og klippemateriale på overfladen – med to forskellige prøvetagningssystemer. De to systemer, C-Sampler og P-Sampler, skal tilsammen øge chancen for at få videnskabeligt brugbart materiale med hjem.

Prøven skal forsegles i en returkapsel og transporteres til Jorden. JAXA bygger videre på teknologi og erfaring fra Hayabusa2-missionen, som indsamlede prøver fra en asteroide.

Deimos skal undersøges på afstand

Deimos er ikke missionens mål for prøveindsamling. MMX skal i stedet observere månen fra kredsløb og under planlagte møder med den. På den måde kan forskerne sammenligne Deimos’ overflade, sammensætning, topografi og geologiske sammenhæng med Phobos. Det er vigtigt, fordi ligheder og forskelle mellem de to måner kan hjælpe med at afgøre, hvordan de blev dannet.

Målet: Mere end 10 gram fra Phobos

MMX skal efter planen bringe mere end 10 gram materiale fra Phobos tilbage til Jorden. Det vil gøre missionen til den første, der henter prøver fra Mars-regionen hjem.

En analyse i jordiske laboratorier kan besvare spørgsmål, som fjernmålinger alene ikke kan løse. Forskerne kan blandt andet undersøge månens mineraler og kemiske sammensætning, lede efter tegn på vandrelaterede materialer eller organiske forbindelser og teste, om Phobos minder mest om en primitiv asteroide eller om materiale med oprindelse på Mars.

Phobos kan også have opsamlet materiale, der blev slynget ud fra Mars. Dens regolit kan derfor indeholde indirekte spor af Mars’ overfladehistorie. Det gør missionen til mere end en undersøgelse af en lille måne: Den kan give forskerne en ny måde at studere Mars’ udvikling og de tidlige jordlignende planeter på.

Det centrale spørgsmål: Asteroide eller nedslagsrester?

Forskere har især overvejet to forklaringer på Phobos’ og Deimos’ oprindelse:

1. Indfangede asteroider: Månerne kan være primitive himmellegemer, der blev dannet et andet sted og senere indfanget af Mars’ tyngdekraft.
2. Rester efter et stort nedslag: De kan være dannet af materiale, der blev slynget ud, da et stort himmellegeme ramte det unge Mars, hvorefter fragmenterne samlede sig igen.

MMX skal sammenligne månernes fysiske og kemiske egenskaber og samtidig undersøge, hvordan Mars påvirker deres overflader og omgivelser. Prøven fra Phobos er særlig værdifuld, fordi laboratoriemålinger kan undersøge sammensætning og struktur mere detaljeret, end instrumenter på et rumfartøj normalt kan.

En international mission

JAXA leder MMX, men missionen gennemføres i samarbejde med NASA, den franske rumfartsorganisation CNES, det tyske rumfartscenter DLR og ESA.

Frankrig og Tyskland: IDEFIX-roveren

CNES og DLR har udviklet IDEFIX, en lille rover, der er designet til at køre på Phobos. Den skal efter planen sættes ned før rumfartøjets egne overfladeoperationer og måle egenskaber ved månens terræn og regolit. Målingerne kan give forskerne bedre viden om underlaget og mindske risikoen ved MMX’s landings- og prøvetagningsforsøg. Roverens planlagte mission på overfladen varer omkring 100 dage.

NASA: MEGANE-instrumentet

NASA bidrager med MEGANE, en forkortelse for Mars-moon Exploration with GAmma rays and NEutrons. Instrumentet bruger gammastråling og neutroner til at undersøge månernes grundstofsammensætning. Resultaterne skal bidrage direkte til spørgsmålet om, hvorvidt Phobos er en asteroide, der blev indfanget af Mars, eller materiale fra et stort nedslag.

JAXA’s ansvar

JAXA står for rumfartøjet og missionens centrale operationer, herunder navigation, fjernmålinger, landingsforsøg på Phobos, prøveindsamling, hjemtransport til Jorden og håndtering af prøverne efter ankomsten. Missionen trækker på agenturets erfaring med prøveindsamling fra Hayabusa2, men anvender teknologien i det mere komplekse Mars-system.

Hvorfor er Phobos interessant for mennesker?

Phobos er også relevant for den langsigtede planlægning af Mars-udforskning. Fordi månen kredser tæt på Mars, er den blevet diskuteret som et muligt brohoved eller en slags mellemstation for fremtidige bemandede missioner. Et rumfartøj, der opererer fra Phobos, kan potentielt undgå nogle af udfordringerne ved først at lande på Mars og derefter lette igen gennem planetens atmosfære.

MMX skal ikke bygge eller drive en bemandet station. Bidraget er mere grundlæggende og praktisk: Missionen kan give bedre viden om Phobos’ overflade, terræn, tyngdefelt, risici, sammensætning og tilgængelighed for operationer. Disse data kan hjælpe fremtidige planlæggere med at vurdere, om Phobos egner sig til infrastruktur, transport eller støtte til Mars-missioner.

Konklusion

MMX er interessant, fordi missionen samler tre undersøgelser i ét projekt: en sammenlignende kortlægning af Mars’ to måner, overfladeoperationer på Phobos og hjembringelse af en prøve til Jorden. Den planlagte opsendelse den 20. oktober 2026 er første skridt i en mission, der i 2031 kan levere materiale fra Phobos, kaste lys over månernes oprindelse og give nyttig viden til fremtidige Mars-missioner.

Den vigtigste reservation er, at MMX stadig er planlagt. Landingen, indsamlingen af mere end 10 gram materiale og hjemkomsten til Australien er mål for missionen – ikke resultater, der allerede er sikret.