JAXA 的 MMX 任务：前往火星卫星火卫一取样，并于 2031 年返回地球

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的火星卫星探测任务 MMX（Martian Moons eXploration），目标不只是“看看”火星的两颗卫星，而是要完成一次迄今无人实现的任务：同时考察火卫一和火卫二，登陆火卫一，采集其表面物质，并将样本密封带回地球。任务还将验证未来探索火星系统所需的关键技术。1821

MMX 何时、何地发射？

JAXA 计划使用 H3 火箭 10 号机（H3 F10）发射 MMX。当前公布的发射时间为 2026 年 10 月 20 日 04:41:03（日本标准时间），发射地点是日本种子岛宇宙中心的吉信发射场。2

备用发射期为 2026 年 10 月 21 日至 11 月 7 日。需要注意的是，备用期内每天的具体发射时刻将分别设定，因此 10 月 20 日公布的 04:41:03 并不代表所有备用日期都将在同一时间发射。25

这项任务要完成什么？

MMX 集合了轨道探测、近距离观测、表面作业和样本返回等多重任务角色。其科学目标主要包括：

• 研究火卫一和火卫二的形成过程；
• 分析两颗卫星的地质、成分、内部结构和表面环境；
• 了解两颗卫星与火星及其周围空间环境之间的相互作用；
• 将火卫一物质带回地球，进行只能在实验室完成的精密分析。172440

探测器搭载 11 台科学仪器。部分数据将在火星系统内通过遥感获得，而返回地球的样本则可以用于研究矿物学、整体化学成分、同位素组成以及放射性年龄等信息，其精度和种类并非单靠远程观测能够取代。2942

哪些国家和机构参与？

MMX 由 JAXA 主导，并与美国国家航空航天局（NASA）、法国国家空间研究中心（CNES）、德国航空航天中心（DLR）以及欧洲航天局（ESA）合作。合作内容涉及科学仪器、深空通信、地面站支持和采样设备等多个环节。183435

任务还搭载了由 CNES 和 DLR 联合开发的小型火星卫星车 IDEFIX。按照计划，IDEFIX 将先于主探测器抵达火卫一表面，调查当地风化层及其物理性质。这些数据既有助于评估主探测器着陆和取样时的风险，也将为科学观测提供校准和现场背景信息。2937

从发射到返航：MMX 的任务时间表

目前公布的任务设想，从发射到返回地球大约需要五年：

1. 2026 年： MMX 搭载 H3 F10 从种子岛发射。
2. 发射约一年后： 探测器抵达火星附近并进入火星系统，预计在 2027 财政年度完成相关抵达和轨道部署。2124
3. 在火星系统停留约三年： MMX 开展遥感、轨道运行和侦察，选择火卫一着陆点，释放 IDEFIX，并尝试完成着陆、表面作业和取样。2031
4. 完成探测和取样后： 探测器离开火星系统，开始返回地球。
5. 2031 财政年度： JAXA 当前的规划目标是让样本返回舱抵达地球，并带回火卫一物质。2130

这是一份任务规划，而不是已经完成的日程。随着研制、发射准备和在轨运行推进，具体日期仍可能调整。

MMX 如何采集火卫一样本？

MMX 计划在火卫一不同地点实施最多两次触地操作，并使用相互独立的钻芯采样系统和气动采样系统，采集超过 10 克风化层物质。3639

在不同地点取样，可以增加样本对火卫一整体的代表性，也为任务提供一定的操作冗余。对于一颗体积小、形状不规则、重力极低的天体而言，探测器着陆后是否会稳定接触表面、松散土壤会如何移动，都是必须提前了解的问题。

这也是 IDEFIX 先行探测的重要原因。小型火星卫星车对表面松散物质和地形的测量，将帮助任务团队判断大型探测器着陆和采样时可能遇到的风险。29

火卫一和火卫二将被怎样观测？

火卫一是 MMX 的主要目标，也是唯一计划实施表面取样的天体。探测器将研究它的地形、成分、重力、内部结构和表面环境，并结合这些观测结果选择兼顾科学价值与操作安全性的采样区域。2426

火卫二同样会接受观测，但现有任务计划并不包括在火卫二上着陆或采样。MMX 将对两颗卫星开展遥感和近距离飞越观测，在完成火卫一探测后，还计划进一步观测火卫二，再离开火星系统。172431

最大谜题：两颗火星卫星从哪里来？

火卫一和火卫二的起源，关系到人们对火星早期历史乃至太阳系演化的理解。目前主要有两种解释。

一种观点认为，它们原本是较为原始的小行星，后来被火星引力捕获。另一种观点则认为，火星曾遭受一次巨大撞击，撞击产生的物质进入轨道，最终聚集形成了两颗卫星。4041

火卫一样本可能帮助科学家区分这两种模型。研究人员可以将样本的矿物组成、整体化学成分、同位素特征和放射性年龄，与已知小行星物质以及火星来源物质的理论预期进行比较。如果样本显示出某些与原始小行星相似的特征，可能支持“捕获说”；如果更接近火星物质或巨大撞击产生的碎片，则可能为“撞击形成说”提供依据。4142

答案不会只来自样本本身。MMX 对火卫一、火卫二及其与火星关系的系统观测，将提供解释样本所必需的地质背景。

样本何时、在哪里回到地球？

JAXA 当前的目标是让 MMX 样本返回舱在 2031 财政年度返回地球。2130

不过，现有官方任务材料只明确了返回年份，并未确定最终的地球着陆或样本回收地点。因此，任何更具体的回收地点，在 JAXA 正式确认前都应视为暂定信息。2130

为什么 MMX 对未来火星探索重要？

MMX 将 JAXA 隼鸟 2 号任务积累的样本采集与返回经验，推进到距离更远、环境更复杂的火星系统。任务需要验证或提升多项能力，包括：

• 在小型天体附近进行自主导航；
• 在低重力环境中保持稳定运行和接触表面；
• 进行精确着陆与表面移动；
• 获取、封存并保护样本；
• 完成深空返航和返回舱再入地球大气层。2026

JAXA 也将 MMX 视为理解火星卫星环境、评估其未来是否可能在更广泛的火星探索体系中发挥作用的一步。任务眼下最直接的目标是把火卫一样本带回地球，但由此获得的工程经验，可能为未来的机器人任务乃至载人火星探索提供参考。2026