Japans MMX skal lande på Mars-månen Phobos og bringe 10 gram hjem til Jorden

Japan er ved at forsøge noget, som ingen rumfartsorganisation nogensinde har gjort: at lande på en af Mars’ måner, opsamle mindst 10 gram af dens overflade og flyve den håndfuld støv tilbage til Jorden. Rumfartøjet hedder MMX, forkortelse for Martian Moons eXploration, og målet er Phobos, en klumpet, kartoffelformet måne omkring 27 kilometer lang, som kredser om Mars tættere end nogen anden kendt måne kredser om sin planet. Hvis planen lykkes, vil laboratorier på Jorden have den første fysiske prøve, der nogensinde er taget fra Mars-systemet.

Det er vigtigt, fordi ingen ved, hvor Mars har fået sine to måner fra. Phobos og dens mindre søster Deimos kan være asteroider, der kom for tæt på og blev fanget, eller de kan være affald, der blev slynget i kredsløb, da noget enormt ramte Mars. Hvert svar fortæller en anden historie om det tidlige solsystem, og kun en prøve analyseret i et laboratorium kan afgøre det.

Missionen ledes af Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), organisationen bag Hayabusa-sonderne, der bragte korn fra to asteroider tilbage. NASA, den franske rumfartsorganisation CNES, det tyske luft- og rumfartscenter DLR og Den Europæiske Rumfartsorganisation er partnere. JAXA kalder det den største internationale planetmission, Japan nogensinde har ledet.

“Mars-månen Phobos er fortsat en uudforsket grænse for menneskeheden,” sagde MMX-projektleder Kawakatsu Yasuhiro i en JAXA-udtalelse. “Ved at bringe prøver hjem fra Phobos håber vi at udforske, hvordan Mars-månerne blev dannet, hvordan Mars-sfæren udviklede sig, og hvordan vandet og de organiske materialer, der findes på de terrestriske planeter, opstod.”

Sådan planlægger MMX at gribe fat i en del af en måne

Rumfartøjet er omkring 9 meter langt og består af tre stabiede moduler: et fremdriftsmodul til at bremse ind i kredsløb om Mars, et undersøgelsesmodul med landingsben og prøveudtagningsudstyr og et returmodul, der bringer prøven hjem. Det har 11 videnskabelige instrumenter, syv på hovedrumfartøjet og fire på en lille rover, ifølge ESA.

Phobos er for lille til at kredse om på den sædvanlige måde. Dens tyngdekraft er mindre end en tusindedel af Jordens, så MMX vil flyve i det, ingeniører kalder et kvasi-satellitkredsløb: teknisk set kredser det om Mars, men det bevæger sig i takt med Phobos og ser ud til at sløjfe rundt om månen. Derfra kan et teleskopisk kamera ved navn TENGOO udpege detaljer på omkring 40 centimeter, mens et vidvinkelkamera ved navn OROCHI, en laserhøjdemåler, et fransk infrarødt spektrometer ved navn MIRS og et NASA gamma- og neutroninstrument ved navn MEGANE kortlægger terræn, mineraler og grundstoffer.

Før hovedrumfartøjet risikerer en landing, vil det smide en spejder ud. Idefix, en 25-kilos rover bygget af CNES og DLR, vil falde fra 40 til 100 meter over overfladen, rette sig op og rulle rundt i omkring 100 dage. På Phobos vil den veje omtrent lige så meget, som 15 gram gør på Jorden, groft sagt et par ark papir.

Derefter kommer touchdownet. Undersøgelsesmodulet vil blive på overfladen i omkring to og en halv time og kan lande en anden gang et andet sted. Dets vigtigste værktøj er en kerneprøvetager på en robotarm, der bider omkring 2 centimeter ned, dybt nok til at nå materiale, som sollys og solstråling ikke har ændret kemisk. En NASA-leveret backup blæser overfladekorn ind i en beholder med en nitrogenstråle, samme princip som OSIRIS-REx brugte ved asteroiden Bennu, selvom strålen i Phobos’ svage tyngdekraft medfører en lille risiko for at vælte rumfartøjet.

Hvorfor en Mars-måne og ikke Mars selv

Spørgsmålet om, hvor Phobos kom fra, er i virkeligheden et spørgsmål om, hvordan planeter får deres vand. Hvis Phobos er en fanget asteroide, bør den ligne de mørke, kulstofrige asteroider, som måske har leveret vand og organiske molekyler til de unge klippeplaneter. Hvis den blev dannet af affald efter et gigantisk nedslag, bør den for det meste bestå af Mars-skorpe.

“Nøglen til dette mysterium ligger i Mars-månerne, der minder meget om kulstofholdige asteroider, de himmellegemer, der er i stand til at bære ingredienserne til en atmosfære og vand,” sagde hovedforsker Kuramoto Kiyoshi. Phobos ligner ganske vist en fanget asteroide udefra, men dens kredsløb, næsten cirkulært og tæt på Mars’ ækvator, er svært at forklare, hvis den blot blev snuppet fra passerende trafik.

Der er en bonus. Asteroide-nedslag på Mars har slynget Mars-jord ud i rummet i milliarder af år, og Phobos kredser så tæt, at den menes at opsamle noget af affaldet. En Phobos-prøve kan derfor indeholde korn fra Mars selv. Med NASA og ESAs Mars Sample Return-program effektivt aflyst efter budgetpres, kan MMX levere det første Mars-materiale, der når Jorden med vilje snarere end som meteorit.

Et mål, der har besejret alle besøgende hidtil

Omfanget af udfordringen viser sig i historien. Sovjetunionen mistede begge sine Phobos-sonder, før de nåede månen, og Ruslands senere forsøg på prøveretur, Phobos-Grunt, slap aldrig ud af Jordens kredsløb. Intet rumfartøj har nogensinde rørt Phobos.

Sammenlignet med tidligere er 10 gram et stort bytte. JAXAs Hayabusa returnerede kun små korn fra asteroiden Itokawa, og Hayabusa2 bragte omkring 5,4 gram tilbage fra asteroiden Ryugu. MMX ville også blive det første rumfartøj, der lander på og letter fra en måne omkring en anden planet, og det første, der vender tilbage til Jorden efter en rundtur til Mars-systemet.

Missionen har også et par ekstra ting. To ultra-high-definition-kameraer bygget med den japanske tv-station NHK vil filme Mars og dens måner i 8K, og på vej hjem vil MMX flyve forbi Deimos, den mindre og endnu mindre udforskede af de to.

Hvad MMX ikke kan love

Prøvereturnissioner er lange kæder af ting, der alle skal gå rigtigt, og MMX har flere svage led. Raketten er det første. Japans H3 mistede en navigationssatellit på en mislykket flyvning, før den vendte tilbage til tjeneste med en vellykket opsendelse i sommer, så en enkelt opsendelse bærer hele missionen.

Landing er det andet. Ingen har målt, hvor fast eller løs Phobos’ overflade er, hvilket netop er grunden til, at Idefix går først. Backup-gassamleren kan vælte rumfartøjet, og en mission, der kun lander én gang, vil kun prøvetage ét sted på en måne, hvis farve og tekstur varierer hen over dens overflade.

Endelig kan selv en perfekt prøve måske ikke afslutte debatten. Mars-korn blandet i jorden kan få Phobos til at se mere marsiansk ud, end den er, og en måne samlet af nedslagsaffald kan stadig indeholde asteroidemateriale. Forskere forventer, at svaret kommer fra isotoper og mineraler målt over år, ikke fra et enkelt overskriftsresultat.

Almindelige spørgsmål om MMX og Phobos

Hvornår opsendes MMX?

MMX er planlagt til at lette på en H3-raket fra Tanegashima Space Center i det sydlige Japan kl. 04:41 japansk tid den 20. oktober 2026, hvilket er 19:41 UTC og 21:41 CEST den 19. oktober. Opsendelsesdatoer kan skride på grund af vejr eller tekniske tjek.

Hvor lang tid tager MMX om at nå Mars?

Omkring et år. Rumfartøjet forventes at gå i kredsløb om Mars i august 2027 og begynde sit kvasi-satellitkredsløb om Phobos den følgende måned.

Hvornår når Phobos-prøven Jorden?

Returkapslen planlægges at lande med faldskærm i Australien i 2031, hvorefter den vil blive bragt til Japan til analyse. Missionen er designet til at bringe mindst 10 gram materiale tilbage.

Hvorfor er Phobos vigtig?

Phobos kan være en fanget asteroide eller et fragment af Mars slynget ud i rummet af et gammelt nedslag. Dens sammensætning kan afsløre hvilket, og hjælpe med at forklare, hvordan vand og organiske molekyler nåede Jorden og Mars. Den kan også indeholde Mars-jordkorn.

Har nogen nogensinde landet på Phobos før?

Nej. To sovjetiske sonder gik tabt i 1988 og 1989, før de nåede månen, og Ruslands Phobos-Grunt svigtede i jordkredsløb i 2011. MMX ville blive det første rumfartøj, der rører dens overflade.

Hvad sker der nu

Hvis opsendelsen finder sted, ankommer MMX til Mars i august 2027 og når sit kredsløb om Phobos i september 2027. Idefix forventes frigivet i begyndelsen af 2029, hovedrumfartøjet planlægges at lande i 2030, og prøvekapslen forventes at lande i Australien i 2031. ESAs Mars Express-orbiter, bekræftet til at fungere mindst indtil 2029, kan støtte observationerne oppefra.

Tags: astronomi, Mars, JAXA, MMX, Phobos, prøvehjemtagning