Die Mission ist als rund fünfjährige Reise angelegt. Die wichtigsten Etappen:
Wichtig ist: Dabei handelt es sich um geplante Meilensteine, nicht um bereits erreichte Ergebnisse. Startbedingungen, der Zustand der Sonde, die Navigation und die Beschaffenheit der Oberfläche können den Ablauf und den wissenschaftlichen Ertrag beeinflussen.
MMX verbindet mehrere Funktionen in einer Mission: Sie ist Orbiter, Lander und Probenrückführungsmission zugleich. Zunächst soll die Sonde den Mars und seine Monde aus der Distanz untersuchen, um geeignete Bedingungen für die Arbeiten auf Phobos zu ermitteln. Geplant sind sogenannte Quasi-Satellitenbahnen in der Nähe der Marsmonde – also wiederholte Beobachtungen aus passenden Umlaufbahnen statt eines einzigen Vorbeiflugs.
Das Hauptziel ist Phobos, der größere und marsnähere der beiden Monde. MMX soll dort Landemanöver versuchen und Regolith sammeln – eine Mischung aus Oberflächengestein und Staub. Dafür kommen zwei komplementäre Systeme zum Einsatz: der C-Sampler und der P-Sampler. Sie sollen die Wahrscheinlichkeit erhöhen, eine wissenschaftlich aussagekräftige Probe zu gewinnen.
Die Probe wird in einer Kapsel versiegelt und zur Erde transportiert. Bei der Probenrückführung greift JAXA auf Technologien und Erfahrungen aus der Asteroidenmission Hayabusa2 zurück.
Deimos ist nicht das Ziel der Probenentnahme. Der kleinere, weiter außen kreisende Marsmond soll stattdessen aus der Umlaufbahn und bei geplanten Begegnungen beobachtet werden. Dabei geht es unter anderem um Oberfläche, Zusammensetzung, Topografie und geologische Entwicklung. Der Vergleich beider Monde ist entscheidend, weil ihre Gemeinsamkeiten und Unterschiede Hinweise auf ihre Entstehung liefern können.
MMX soll mehr als zehn Gramm Material von Phobos zur Erde bringen. Damit wäre die Mission das erste Vorhaben, das Proben aus der Marsregion zurückführt.
Eine Laboranalyse könnte Fragen beantworten, die sich allein mit Messungen aus der Ferne nicht abschließend klären lassen. Die Probe könnte Aufschluss über die mineralische und chemische Zusammensetzung des Mondes geben, Hinweise auf wasserbezogene Materialien oder organische Verbindungen liefern und zeigen, ob Phobos eher einem ursprünglichen Asteroiden oder Material vom Mars ähnelt.
Möglicherweise enthält der Regolith außerdem Material, das einst bei Einschlägen vom Mars ausgeworfen wurde. Sollte sich das bestätigen, könnte die Probe indirekte Informationen über die Geschichte der Marsoberfläche bewahren. Phobos wäre dann nicht nur ein Forschungsziel für sich, sondern zugleich ein möglicher Zugang zur Entwicklung des Mars und der frühen Gesteinsplaneten.
Für die Entstehung von Phobos und Deimos gibt es seit Langem zwei große Erklärungsmodelle:
MMX soll die physikalischen und chemischen Eigenschaften beider Monde vergleichen und zugleich untersuchen, wie der Mars ihre Oberflächen und ihre Umgebung geprägt hat. Die Phobos-Probe ist besonders wertvoll, weil Labormessungen Zusammensetzung und Struktur deutlich detaillierter analysieren können als Instrumente an Bord einer Sonde.
Obwohl JAXA die Mission leitet, ist MMX ein internationales Projekt mit Beteiligung der US-Raumfahrtbehörde NASA, der französischen Raumfahrtagentur CNES, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Europäischen Weltraumorganisation ESA.
CNES und DLR haben gemeinsam den kleinen Rover IDEFIX entwickelt. Er soll auf Phobos abgesetzt werden und die Eigenschaften von Oberfläche und Regolith untersuchen. Diese Daten können helfen, das Gelände besser einzuschätzen und Risiken für die Landung und Probenentnahme der MMX-Sonde zu verringern. Für den Rover ist eine Oberflächenmission von ungefähr 100 Tagen vorgesehen.
Die NASA steuert MEGANE bei. Die Abkürzung steht für „Mars-moon Exploration with GAmma rays and NEutrons“. Das Instrument nutzt Gamma- und Neutronenmessungen, um die Elementzusammensetzung der Monde zu untersuchen. Seine Ergebnisse sollen direkt zur Frage beitragen, ob Phobos ein von Mars eingefangener Asteroid oder das Ergebnis eines gewaltigen Einschlags ist.
JAXA verantwortet die Sonde und die zentralen Missionsabläufe – darunter Navigation, Fernerkundung, die Landemanöver auf Phobos, Probenentnahme, Rückkehr zur Erde und die Aufbewahrung sowie erste Untersuchung der Proben. Dabei baut die Agentur auf ihre Erfahrungen mit Hayabusa2 auf, muss die Technik aber in der deutlich komplexeren Umgebung des Mars-Systems einsetzen.
Phobos spielt auch in Überlegungen zur langfristigen Mars-Erkundung eine Rolle. Der Mond befindet sich nahe am Mars und wird deshalb als mögliche Zwischenstation oder logistischer Brückenkopf für spätere bemannte Missionen diskutiert. Eine Mission, die von Phobos aus operiert, könnte einige Herausforderungen vermeiden, die eine Landung auf dem Mars und ein anschließender Start durch dessen Atmosphäre mit sich bringen.
MMX wird allerdings keine bemannte Station errichten oder betreiben. Der Beitrag der Mission ist vorbereitender Natur: Sie soll mehr über die Oberflächenbeschaffenheit, das Gelände, die Schwerkraft, mögliche Gefahren und die praktische Erreichbarkeit von Phobos herausfinden. Diese Daten könnten später helfen zu bewerten, ob der Mond als Standort für Infrastruktur, Transport oder Missionsunterstützung infrage kommt.
MMX verbindet drei Untersuchungen in einem Vorhaben: eine vergleichende Erkundung beider Marsmonde, Operationen auf der Oberfläche von Phobos und die Rückführung einer Probe zur Erde. Der geplante Start am 20. Oktober 2026 wäre der Auftakt zu einer Mission, die 2031 erstmals Material aus der Marsregion zur Erde bringen, die Entstehung von Phobos und Deimos klären und wichtige Erfahrungen für die künftige Marsforschung liefern könnte.
Die entscheidende Einschränkung bleibt: MMX ist noch eine geplante Mission. Die Landung, die Entnahme von mehr als zehn Gramm Material und die Bergung der Kapsel in Australien sind Ziele – keine bereits gesicherten Ergebnisse.