- Japan startet Mars-Mond-Explorationsprogramm mit dem Ziel, Proben zu sammeln und zur Erde zurückzubringen.
- Die MMX-Mission wird, wenn sie erfolgreich ist, die erste Mission sein, die auf einem Marsmond landet und Proben zurückbringt.
- Die schwache Schwerkraft von Phobos und die Signalverzögerung stellen Herausforderungen für die Mission dar.
- Wissenschaftler hoffen, durch die Analyse der Proben das Rätsel um die Herkunft der Marsmonde zu lösen.
Japan hat ein ehrgeiziges Mars-Explorationsprogramm gestartet, das darauf abzielt, Proben von einem der beiden Monde des Planeten zu sammeln und zur Erde zurückzubringen. Der Weg zum Mars, die Landung auf seiner Oberfläche und der Rücktransport der Proben werden jedoch äußerst herausfordernd sein. Das Programm wurde am Montag mit dem Start einer H3-Rakete, die von der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) in Zusammenarbeit mit Mitsubishi Heavy Industries entwickelt wurde, gestartet. Die Marsmond-Explorationssonde (MMX) wird die beiden Monde des roten Planeten, Phobos und Deimos, untersuchen. Die Ankunft der Sonde auf dem Mars wird für August 2027 erwartet, gefolgt von zwei Landungen auf Phobos, um Proben für die Analyse auf der Erde zu sammeln.
Wenn die Mission erfolgreich ist, wird MMX die erste Mission sein, die auf einem Marsmond landet und Proben zurückbringt. Diese Mission folgt fast 15 Jahre nach der russischen Phobos-Grunt-Mission, die aufgrund eines Fehlers im Antriebssystem der Sonde nicht in den Erdorbit starten konnte. Die 14,5 Tonnen schwere Sonde trat im Januar 2012 erneut in die Erdatmosphäre ein und stürzte im Pazifischen Ozean ab.
Herausforderungen und Aufgaben von Phobos
Wissenschaftler glauben, dass diese Proben Hinweise auf die frühe Bildung des Sonnensystems liefern könnten und helfen, die seit langem bestehende Debatte über die Herkunft der beiden Marsmonde zu klären. Die extrem schwache Schwerkraft von Phobos stellt jedoch erhebliche Herausforderungen dar und könnte die Mission kompliziert machen. Die Landung auf diesem Mond und das Sammeln von Proben erfordern präzise Operationen, während die Signalverzögerung zwischen der Erde und dem Mars bis zu 44 Minuten betragen kann. Dies bedeutet, dass die Sonde kritische Operationen in einem relativ autonomen Modus ausführen muss.
Nach der Ankunft auf dem Mars wird die Sonde in eine Quasi-Satellitenbahn (QSO) um Phobos eintreten, um diesen Mond vor dem Landeversuch zu untersuchen. Die Sonde wird etwa drei Jahre im Mars-System bleiben und dann im November 2030 die Rückreise zur Erde antreten. Diese Zeit wird hauptsächlich für die Untersuchung von Phobos, der einen Durchmesser von etwa 14 Meilen (22 Kilometer) hat, mit wissenschaftlichen Instrumenten genutzt. Eine weitere Aufgabe des Raumfahrtprogramms besteht darin, einen Mars-Rover namens IDEFIX zu deployen, der eine gemeinsame Mission der französischen und deutschen Raumfahrtbehörden ist. Die japanische Sonde wird diesen Rover mitführen, der voraussichtlich Ende 2028 oder Anfang 2029 auf der Oberfläche von Phobos abgesetzt wird.
Die Schwerkraft von Phobos beträgt etwa 1/2000 der Erdschwerkraft, was die Bewegung des Rovers erschwert. IDEFIX muss langsam fahren, um nicht von der Oberfläche abzuheben, während die Sonde während jeder Landung nur zwei bis drei Stunden Zeit hat, um Proben zu sammeln. JAXA zielt darauf ab, mindestens 10 Gramm Material zurückzubringen. Nach einer sorgfältigen Kartierung wird der Lander geeignete Landeplätze auswählen und zwei unabhängige Landungen auf Phobos durchführen, um Proben im Rückkehrmodul der Sonde zu speichern. Es wird erwartet, dass die Sonde vor November 2030 eine Reihe von Überflügen um Deimos durchführt und dann 2031 in Australien landet.
Wissenschaftliche Bedeutung der Explorationsmission
Wissenschaftler hoffen, dass der Erfolg dieser Mission dazu beiträgt, die langfristigen Fragen zur Herkunft der Marsmonde zu klären. Eine Theorie besagt, dass Phobos und Deimos aus Trümmern entstanden sind, die durch einen großen Einschlag auf dem Mars entstanden sind; eine andere Theorie besagt, dass sie von der Schwerkraft des Mars eingefangene Asteroiden sind. Wissenschaftler werden die Zusammensetzung und Mineralogie der Proben, die der japanische Lander von den Marsmonden sammelt, untersuchen und diese mit chemischen Fingerabdrücken von Marsgestein und Asteroidenmaterial vergleichen. Diese Analysen könnten helfen, die Herkunft von Phobos und Deimos zu verstehen. Die Klärung der wahren Herkunftsgeschichte dieser Monde wird wichtige Hinweise auf die geologische Vergangenheit des Mars, die frühe Geschichte des Sonnensystems und die Bildung der inneren Planeten liefern, so die Mitglieder des Missionsteams.
Herausforderungen und potenzielle Entdeckungen der Marsmond-Exploration
Die Marsmond-Explorationsmission Japans stellt nicht nur eine technische Herausforderung dar, sondern erfordert auch ein tiefes Verständnis von Mars und seinen Monden. Die schwache Schwerkraft von Phobos macht die Landung und das Sammeln von Proben kompliziert, was eine hohe Autonomie erfordert. Darüber hinaus wird der Erfolg der Mission wichtige Beweise für die Theorien zur Herkunft der Marsmonde liefern, sei es als Produkt eines großen Einschlags oder als eingefangene Asteroiden. Diese Entdeckungen werden weitreichende Auswirkungen auf unser Verständnis der Entstehung des Sonnensystems und der geologischen Geschichte des Mars haben.