MMX : la mission japonaise qui va explorer Phobos et Deimos avant de rapporter des échantillons sur Terre

Le voyage aller-retour doit durer environ cinq ans. Les principales étapes prévues sont les suivantes :

• 2026 : lancement de MMX à bord de la fusée H3 depuis Tanegashima.
• 2027 : arrivée dans la région de Mars après environ un an de trajet interplanétaire, puis insertion sur une trajectoire permettant d’observer régulièrement ses lunes.
• 2027-2030 : étude de Phobos, de Deimos, de Mars et de l’environnement martien, avec des approches rapprochées et des opérations d’atterrissage prévues sur Phobos.
• 2030 : départ de la région de Mars après la phase d’observation et de prélèvement.
• 2031 : retour de la capsule d’échantillons sur Terre, avec une récupération actuellement envisagée dans le désert australien au mois de juillet.

Il s’agit d’un calendrier prévisionnel. La date du lancement, l’état de la sonde, la navigation et les conditions à la surface de Phobos pourraient modifier le déroulement de la mission ou la quantité de données et de matériaux finalement rapportés.

Une sonde conçue pour observer, atterrir et rapporter un échantillon

MMX réunit dans une même mission un orbiteur, un module destiné aux opérations de surface et un système de retour d’échantillons. Dans un premier temps, la sonde utilisera ses instruments de télédétection et ses trajectoires orbitales pour cartographier le système martien et repérer les conditions les plus favorables à une intervention sur Phobos. Elle doit évoluer sur des orbites quasi-satellites autour des lunes martiennes, plutôt que de se limiter à un simple survol.

La cible principale est Phobos, la plus grande et la plus proche des deux lunes de Mars. MMX doit tenter d’y atterrir et de collecter du régolithe, c’est-à-dire le mélange de poussières et de roches qui recouvre sa surface. Deux mécanismes complémentaires, le C-Sampler et le P-Sampler, augmenteront les chances d’obtenir un échantillon exploitable en laboratoire.

Le matériau sera placé dans une capsule hermétique avant son retour vers la Terre. Cette stratégie s’appuie notamment sur les technologies développées pour la mission japonaise Hayabusa2, qui avait rapporté des échantillons d’un astéroïde.

Deimos sera observée à distance

Deimos ne sera pas la cible du prélèvement. MMX l’étudiera à distance, depuis son orbite et lors de rencontres prévues, afin de comparer sa surface, sa composition, sa topographie et son contexte géologique avec ceux de Phobos. Les ressemblances et les différences entre les deux lunes pourraient aider à départager les scénarios concernant leur origine.

Plus de 10 grammes de Phobos : l’objectif du retour d’échantillons

MMX vise le retour de plus de 10 grammes de matériaux provenant de Phobos. Si l’opération réussit, il s’agira de la première mission à rapporter sur Terre des échantillons issus de la région martienne.

L’analyse en laboratoire pourrait fournir des informations impossibles à obtenir uniquement depuis l’espace : composition minérale et chimique, éventuelle présence de matériaux liés à l’eau ou de composés organiques, et ressemblance avec un astéroïde primitif ou avec des matériaux provenant de Mars.

Phobos pourrait également avoir accumulé des fragments éjectés de la surface martienne. Son régolithe conserverait alors une trace indirecte de l’histoire géologique de Mars. La mission ne se limite donc pas à l’étude d’une petite lune : elle pourrait offrir une nouvelle fenêtre sur l’évolution de Mars et des planètes telluriques primitives.

Astéroïde capturé ou débris d’un impact géant ?

Deux grandes hypothèses sont actuellement envisagées pour expliquer la formation de Phobos et de Deimos :

1. L’hypothèse des astéroïdes capturés : les deux lunes seraient des corps primitifs formés ailleurs, puis piégés par la gravité de Mars.
2. L’hypothèse des débris d’impact : elles seraient nées des fragments projetés par la collision d’un gros corps avec Mars dans un passé très ancien, avant de se réagréger.

MMX comparera les caractéristiques physiques et chimiques des deux lunes tout en étudiant l’influence de Mars sur leurs surfaces et leur environnement. L’échantillon de Phobos sera particulièrement précieux : les analyses terrestres pourront examiner sa composition et sa structure avec un niveau de précision difficile à atteindre avec les seuls instruments embarqués.

Une collaboration internationale autour de la JAXA

La JAXA dirige MMX, mais la mission repose sur une coopération avec la NASA, l’agence spatiale française CNES, le Centre aérospatial allemand DLR et l’Agence spatiale européenne (ESA).

Le rover IDEFIX, développé par la France et l’Allemagne

Le CNES et le DLR ont développé IDEFIX, un petit rover conçu pour se déplacer à la surface de Phobos. Il doit être déployé avant les opérations de surface de la sonde principale et mesurer les propriétés du terrain et du régolithe. Ces données aideront à mieux comprendre la zone d’intervention et à réduire les risques liés à l’atterrissage et au prélèvement. Sa mission à la surface est prévue pour durer environ 100 jours.

MEGANE, l’instrument de la NASA

La NASA fournit MEGANE, acronyme de Mars-moon Exploration with GAmma rays and NEutrons. Cet instrument mesurera les rayons gamma et les neutrons afin d’étudier la composition élémentaire des lunes. Ses résultats contribueront directement à déterminer si Phobos est un astéroïde capturé ou le produit d’un impact ancien sur Mars.

Le rôle central de la JAXA

La JAXA prend en charge la sonde et les opérations fondamentales de la mission : navigation, télédétection, tentatives d’atterrissage sur Phobos, collecte, retour vers la Terre et conservation des échantillons. MMX reprend ainsi une partie du savoir-faire acquis avec Hayabusa2, en l’appliquant à un environnement beaucoup plus complexe, celui du système martien.

Phobos, un possible point d’appui pour de futures missions habitées

Phobos intéresse aussi les spécialistes de l’exploration humaine de Mars. En orbite proche de la planète, elle pourrait un jour servir de point d’appui ou de relais pour des missions habitées. Une architecture passant par Phobos éviterait notamment certaines difficultés liées à l’atterrissage sur Mars, puis au redécollage à travers son atmosphère.

MMX ne construira ni n’exploitera de station habitée. Sa contribution est plus en amont : la mission doit améliorer les connaissances sur la nature du sol, le relief, la gravité, les dangers potentiels, la composition et l’accessibilité opérationnelle de Phobos. Ces informations pourraient aider à déterminer si la lune peut accueillir un jour des infrastructures, des moyens de transport ou des fonctions de soutien pour des missions martiennes.

À retenir

MMX combine trois volets rarement réunis au sein d’une même mission : une étude comparative de Phobos et Deimos, des opérations à la surface de Phobos et un retour d’échantillons sur Terre. Le lancement prévu le 20 octobre 2026 constitue la première étape d’un projet qui pourrait rapporter du matériau de Phobos en 2031, éclairer l’origine des lunes martiennes et fournir des données utiles aux futures missions vers Mars.

La prudence reste toutefois de mise : MMX est encore une mission planifiée. L’atterrissage, la collecte de plus de 10 grammes et la récupération de la capsule en Australie sont des objectifs, pas des résultats déjà acquis.