Japan startet Marsmond-Mission mit Rover Idefix

Die japanische Raumfahrtagentur Jaxa will am Montagabend die Mission Martian Moons eXploration, kurz MMX, starten. Ziel ist der Marsmond Phobos: Die Sonde soll ihn untersuchen, auf seiner Oberfläche Material aufnehmen und eine Probe zur Erde bringen. Mit an Bord ist der kleine deutsch-französische Rover Idefix, der vor der Landung des Mutterraumschiffs den Boden erkunden soll. Der Start ist für 21.41 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit geplant, in Japan ist dann bereits der 20. Oktober.

Aufbruch zu den Marsmonden

Die Sonde soll mit einer japanischen H3-Rakete vom Raumfahrtzentrum Tanegashima abheben. Nach Angaben zur Missionsplanung erreicht sie das Marssystem im kommenden Sommer; die Angaben zur Flugzeit liegen bei etwa sieben bis neun Monaten. Danach beginnt eine längere Phase, in der Phobos aus der Umlaufbahn vermessen und kartiert wird.

Phobos ist der größere der beiden Marsmonde. Der kleinere heißt Deimos. Beide unterscheiden sich deutlich vom Erdmond: Sie sind klein, unregelmäßig geformt und gehören zu den wenigen Monden im inneren Sonnensystem. Phobos misst rund 27 Kilometer im Durchmesser und bewegt sich nur etwa 6.000 Kilometer über dem Mars. Seine Gestalt wird häufig mit einer Kartoffel verglichen.

Die Mission soll klären helfen, wie die beiden Begleiter des Roten Planeten entstanden sind. Diskutiert wird, ob es sich um eingefangene Asteroiden handelt oder ob sie aus Material bestehen, das bei Einschlägen aus dem Mars herausgeschlagen wurde. Der DLR-Experte Markus Grebenstein fasst die offenen Möglichkeiten so zusammen: Sie könnten eingefangene Asteroiden sein, aber auch durch Einschläge gelöste Marsstücke.

Idefix als Scout auf Phobos

Eine Schlüsselrolle übernimmt der Rover Idefix. Entwickelt wurde er vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und der französischen Raumfahrtagentur CNES, gebaut und getestet in München und Toulouse. Er wiegt auf der Erde weniger als 25 Kilogramm und trägt wissenschaftliche Instrumente, darunter ein Spektrometer, ein Radiometer sowie Kameras an Vorder- und Rückseite.

Voraussichtlich Ende 2028 oder Anfang 2029 soll Idefix aus etwa 40 Metern Höhe auf Phobos abgesetzt werden. Dort muss er sich selbst aufrichten, seine Solarpaneele entfalten und anschließend rund 100 Tage lang die Oberfläche untersuchen. Der Rover soll damit Informationen liefern, die für die spätere Landung des größeren Raumfahrzeugs wichtig sind.

Die Bedingungen sind schwierig. Auf Phobos herrschen extreme Temperaturen, die von etwa minus 170 bis plus 70 Grad Celsius reichen. Zudem ist die Anziehungskraft sehr schwach, sie beträgt nur einen winzigen Bruchteil der Erdgravitation. Deshalb muss Idefix besonders vorsichtig fahren. Der Untergrund ist bisher nicht direkt untersucht worden; er könnte locker, hart oder bei Belastung instabil sein.

Probenrückkehr bis 2031 geplant

Für die eigentliche Probenentnahme soll das MMX-Raumschiff an zwei Stellen Material sammeln. Eine davon ist der große Einschlagskrater Stickney, der einen Durchmesser von rund neun Kilometern hat. Insgesamt sollen wenigstens zehn Gramm Phobos-Material gesichert werden. Für Laboruntersuchungen wäre das bereits eine große Menge, weil viele Analyseverfahren mit winzigen Partikeln arbeiten.

An Bord der Mission ist auch deutsche Messtechnik. Ein Raman-Spektrometer mit einem Laser des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik in Jena soll aus der Reflexion des Lichts Rückschlüsse auf Mineralogie und Gesteinszusammensetzung ermöglichen. Solche Daten sollen helfen, die Herkunft von Phobos einzugrenzen und die Auswahl der Proben wissenschaftlich einzuordnen.

Nach der Untersuchung von Phobos soll MMX auch Deimos beobachten. Das Rückkehrmodul soll 2030 den Heimflug antreten. Für 2031 ist die Landung der Kapsel im australischen Outback vorgesehen. Gelingt der Ablauf, wäre es die erste Rückführung von Material aus dem Marssystem zur Erde.

Bedeutung für die Forschung

Die Mission hat über die Entstehungsfrage hinaus eine weitere Perspektive. Fachleute prüfen, ob Phobos langfristig als Standort für Infrastruktur bei einer späteren bemannten Marsforschung infrage kommen könnte. Dafür sind genaue Kenntnisse über Oberfläche, Gravitation, Staub und Materialeigenschaften nötig.

Japan arbeitet bei MMX mit internationalen Partnern zusammen, darunter die europäische Raumfahrtagentur ESA und die US-Raumfahrtbehörde Nasa. Für die europäische Raumfahrt ist Idefix zugleich ein besonderer Beitrag: Der Rover soll als erstes Fahrzeug auf einem Marsmond eingesetzt werden und Daten von einem Himmelskörper liefern, auf dem bislang noch keine Landung geglückt ist.