KÖLN (DEUTSCHLAND) / LONDON (IT BOLTWISE) – Japans Raumsonde MMX soll ab 2026 Phobos und später auch Deimos im Detail untersuchen. Der Kernansatz ist klar: Phobos-Proben werden gebohrt, eingesammelt und ab 2031 zur Erde zurückgebracht. Damit will die Mission klären, ob die Marsmonde eingefangene Asteroiden sind oder aus Kollisionsmaterial des Mars entstanden. Vor der Probenentnahme erkundet zudem ein kleiner Rover die Oberfläche und hilft so, die Landung und Messstrategie vorzubereiten.

Die Frage nach dem Ursprung von Phobos und Deimos bleibt bislang eine der hartnäckigsten offenen Kontroversen der Planetenforschung. Zwar bewegen sich die beiden Marsmonde auf nahezu kreisförmigen Umlaufbahnen, beide erscheinen jedoch klein und dunkel: Phobos misst etwa 22 Kilometer, Deimos etwa 13 Kilometer Durchmesser. Genau dieses Spannungsfeld macht die Herkunft so schwer zu greifen. Wenn dunkle Oberflächen eher an Asteroiden erinnern, die Bahnen aber zugleich wie „eingefroren“ wirken, passen verschiedene Szenarien nicht gleichzeitig sauber zusammen.
Im Hintergrund steht dabei ein klassisches Dilemma der Astronomie: Fernbeobachtungen liefern meist nur begrenzte Hinweise auf Materialzusammensetzung und Struktur. Die Einfanghypothese geht davon aus, dass der Mars einst Objekte aus dem Umfeld eingefangen hat. Dafür sprechen die dunklen Oberflächen und die geringe Dichte, die für Marsmonde bzw. viele Asteroiden charakteristisch sein können. Damit eingefangene Körper aber später auf heutigen fast kreisförmigen Umlaufbahnen landen, müsste ihre Bewegungsenergie zusätzlich abgebaut worden sein. Umgekehrt könnte ein großer Einschlag Material aus einer Trümmerwolke um den jungen Mars so geformt haben, dass sich daraus eine kleine Population von Monden entwickelt. Diese Modelle müssen dann jedoch erklären, warum Phobos und Deimos bei Messungen des reflektierten Lichts eher asteroidähnlich wirken.
Genau an diesem Punkt setzt die japanische Mission Martian Moons eXploration (MMX) an, die in einer Missionspublikation Forschungsziele und Messverfahren konkretisiert, aber noch keine neuen Probenanalysen liefert. Die Betreiber wollen die beiden Ursprungsszenarien nicht über indirekte Spektralsignaturen gegeneinander ausspielen, sondern über Proben, die sich im Labor präzise vergleichen lassen. „Ob die beiden kleinen Marsmonde eingefangene Asteroiden sind oder aus Material bestehen, das bei einer Kollision aus dem Mars herausgerissen wurde, ist eine offene Frage“, erklärte Colin Wilson von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Allein dieser Satz zeigt den Kern: Entscheidend sind am Ende nicht nur „ähnliche“ Oberflächen, sondern die chemischen und isotopischen Fingerabdrücke, die am Originalmaterial messbar werden sollen.
Technisch ist der Zeitplan dabei ambitioniert: MMX soll am 19. Oktober 2026 um 21:41 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit auf einer H3-Rakete von Tanegashima starten und im August 2027 den Mars erreichen. Anschließend erkundet die Sonde Phobos aus einer speziell angepassten Umlaufbahn und beobachtet auch Deimos aus der Nähe. Für Phobos sind zwei Landungen der Muttersonde vorgesehen. Ein Bohrmechanismus soll Material aus ungefähr zwei Zentimetern Tiefe gewinnen, während ein zweites System mit Druckgas lockeren Oberflächstaub einsammeln soll. Diese Kombination ist nicht nur ein „Mehr statt Weniger“: Die Tiefe des Bohrens reduziert die Gefahr, dass sich nur oberflächliche Ablagerungen oder später eingetragene Partikel widerspiegeln, während das Druckgas-System gezielt das aktuell verfügbare Regolith-Material erfasst.
Weil die Messung nach dem Rücktransport erst richtig ins Laborleben übergeht, sind die Erwartungskorridore differenziert. In irdischen Analysen können Mineralbestand, chemische Elemente und Isotopenverhältnisse präzise verglichen werden: Asteroidentypische Bestandteile würden die Einfanghypothese stützen, während eine Mischung aus Marsgestein und Impaktmaterial eher für das Kollisionsmodell spricht. Gleichzeitig bleibt das Szenario komplex, weil jüngere Einschläge auf dem Mars durchaus zusätzliche Gesteinsbrocken auf Phobos ablagern könnten. Genau deshalb wäre selbst der Nachweis einzelner Marsbestandteile kein alleiniger Beleg für eine Kollisionsherkunft. „Die von MMX gelieferten Daten und Proben eröffnen ein Fenster zur Erforschung der Entwicklung des Mars und des Sonnensystems“, heißt es in der Missionseinschätzung von Elliot Sefton-Nash.
Vor Ort soll ein weiterer Baustein die wissenschaftliche Aussagekraft absichern: Anfang 2029 soll der rund 25 Kilogramm schwere Rover Idefix auf Phobos abgesetzt werden und etwa 100 Tage lang arbeiten. Das Fahrzeug wurde gemeinsam vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Centre national d’études spatiales (CNES) entwickelt und trägt Kameras, ein Raman-Spektrometer sowie ein Radiometer. Gerade unter geringer Schwerkraft ist die Fahr- und Aufsetzlogik schwierig; der Rover soll deshalb auch zeigen, wie sich die lockere Oberfläche unter seinen Rädern verhält und welche Stellen für die spätere Landung der größeren MMX-Sonde besonders geeignet sind. Damit ergänzt er nicht nur die Umlaufbahnbeobachtungen, sondern reduziert zugleich das Risiko, dass Proben aus Bereichen stammen, die für die Auswahl der Hauptlandepunkte untypisch sind.
Die eigentliche Probenphase läuft nach den derzeitigen Planungen im Jahr 2030 mit einer Landung der Hauptsonde weiter, die mindestens zehn Gramm Material aufnehmen soll. Die Probenkapsel soll 2031 zur Erde zurückkehren und in Australien niedergehen; dort beginnt die aufwendige Untersuchung eines Materials, das bislang nur aus der Ferne bekannt ist. Die erwartete Tragweite geht dabei über Phobos und Deimos hinaus: Zusammensetzungen können Hinweise darauf liefern, wie Wasser und kohlenstoffhaltige Stoffe im frühen Sonnensystem zwischen Regionen transportiert wurden. Ob Asteroiden einen Anteil daran hatten, ist damit eine Kernfrage der Mission, und „die Antwort wird dazu beitragen, jene frühe Epoche zu erhellen, in der die Erde und die anderen inneren Planeten möglicherweise einen Großteil ihres Wassers und ihrer organischen Verbindungen aufnahmen“, sagte Tom Statler von der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Bis zur Rückkehr der Proben bleiben die Entstehungsszenarien daher Hypothesen; erst die Kombination aus Messungen vor Ort, Beobachtungen beider Monde und Laboranalysen kann die Vorhersagen erstmals anhand von Material eines Marsmondes wirklich prüfen.
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