Am Abend des 20. Oktober (Ortszeit) startete ein interessantes Raumfahrzeug vom Tanegashima-Raumfahrtzentrum der japanischen Weltraumagentur (JAXA). Das Ziel des Objekts von der Größe eines Autos ist das Mars-System, und wenn es dort ankommt, wird es den Planeten umkreisen und dann auf einem darüber schwebenden, unebenen Felsbrocken landen. Und dann beginnt das eigentliche Drama. Die aktuelle Phase der Weltraumforschung könnte man auch als das Zeitalter der „Raubzüge“ bezeichnen, da die Vereinigten Staaten und Japan in den letzten Jahren im Rahmen von Missionen nach dem Prinzip „Fangen und Mitnehmen“ Material von mehreren Asteroiden gesammelt haben. Auch China wird im nächsten Jahr Proben von einem Asteroiden zurückbringen, nachdem es kürzlich die erste Probenentnahme auf der Rückseite des Mondes durchgeführt hat.
Japans 350-Millionen-Dollar-MMX-Mission zur Erforschung der Marsmonde ist jedoch noch gewagter: Sie fliegt zum Phobos, einem der beiden kleinen, sturmgepeitschten Monde des Mars, und landet nicht nur einmal, sondern zweimal auf dem himmlischen Körper von der Größe einer Stadt. Mithilfe von zwei neuartigen Probenahmegeräten plant die MMX, mehrere Esslöffel Material zu sammeln und diese dann im Jahr 2031 zur Erde zurückzubringen.
„Damit wird Phobos zum zweitbekanntesten Mond des Sonnensystems“,
– sagt Matija Cúk, Forscher am SETI-Institut.
Schon wenige Gramm Material könnten das Rätsel um die Entstehung von Phobos lösen – und möglicherweise auch Fragen zur Entstehung seines kleinen Begleiters Deimos. Die Experten sind sich uneinig darüber, ob es sich bei den Monden um eingefangene Asteroiden handelt oder ob sie sich aus Material zusammensetzten, das bei einem vor langer Zeit stattgefundenen Mars-Einschlag ins All geschleudert wurde. Unabhängig von ihrer Herkunft ist es nach Ansicht der MMX-Forscher wahrscheinlich, dass sie auch geringe Mengen an Marsmaterial aufgenommen haben. „Somit wird dies nicht nur eine Mission zur Probenentnahme auf Phobos sein, sondern es geht auch um Phobos und den Mars“, sagt Kris Zacny, Vizepräsident von Honeybee Robotics, das eines der Probenentnahmegeräte für MMX hergestellt hat.
Etwa 1 % des von MMX gesammelten Materials wird möglicherweise vom Mars stammen, sagt Kiyoshi Kuramoto, Planetenforscher an der Universität Hokkaido und Leiter des internationalen Teams der Mission, das aus mehreren Dutzend Experten besteht. Das Marsmaterial bietet einen Einblick in das goldene Zeitalter des Planeten vor Milliarden von Jahren, als er noch wärmer und feuchter war. Und wenn das Team außergewöhnliches Glück hat, könnten die Proben sogar Hinweise auf Leben enthalten. „Es besteht die Möglichkeit, dass die Bodenproben chemische Spuren biologischer Aktivität enthalten“, sagt Kuramoto.
Der Weg zum Phobos wird jedoch nicht einfach sein. Drei entsprechende Versuche Russlands sind gescheitert, und auch Japans einzige bisherige Marsmission war erfolglos, da das Raumfahrzeug ausfiel und die Begegnung mit dem Planeten verpasste. Berücksichtigt man zudem die nahezu vernachlässigbare Schwerkraft von Phobos, das unwegsame Gelände und die Gefahren bei der Probenentnahme, wird deutlich, dass MMX die bislang ehrgeizigste und gefährlichste Mission der JAXA ist. „Wir begeben uns in eine neue Welt, die unsere Vorstellungskraft übersteigt“, sagt Yuichi Tsuda, stellvertretender Direktor des Instituts für Raumfahrt und Astronautik (ISAS), das die Mission leitet und durchführt.
Einblick in die Vergangenheit
Wataru Fujiya, Kosmochemiker an der Universität Ibaraki, erinnert sich gerne an den Moment zurück, als er an der Universität Tokio zum ersten Mal einen Meteoriten in den Händen hielt: ein 4,6 Milliarden Jahre altes Relikt, das so alt ist wie die Erde selbst. „Es war sehr beeindruckend und bewegend“, sagt er. Meteoriten sind zweifellos faszinierend, aber sie sind unvollkommene Botschafter, die sowohl durch den glühend heißen Einflug in die Atmosphäre als auch durch Verunreinigungen auf der Erde beeinflusst werden. Experten wünschen sich daher reinere Proben, direkt aus der Quelle der meisten Meteoriten: den Asteroiden, die praktisch Zeitkapseln aus den Anfängen des Sonnensystems sind.
Die JAXA hat bereits bewiesen, dass sie in der Lage ist, solche Weltraumgesteine zu beschaffen. In den Jahren 2010 und 2020 waren die „Hayabusa“-Sonden der Agentur die ersten, die Asteroidenproben zur Erde zurückbrachten, wobei sie winzige Mengen von den Asteroiden Itokawa und Ryugu sammelten. Als Leiter des MMX-Probenanalyse-Teams hegt Fujiya noch grandiosere Pläne. Er hofft, in fünf Jahren in einem sterilisierten Labor Partikel von einem fremden Mond untersuchen zu können. Welche Geschichten werden diese Partikel wohl verbergen? Fujiyas größte Hoffnung ist, dass sie Aufschluss über den Ursprung von Phobos geben.
Weder Phobos noch Deimos sind aus Laienperspektive besonders attraktive Ziele. Die unregelmäßig geformten Himmelskörper haben einen Durchmesser von lediglich 22 bzw. 12 Kilometern, und ihre Tage sind gezählt. Deimos entzieht sich nach und nach der Schwerkraft des Mars, während Phobos sich ihm immer weiter nähert. In etwa 100 Millionen Jahren werden die Gezeitenkräfte Phobos zerreißen, und an seiner Stelle wird nur noch ein staubiges Ringsystem zurückbleiben. Doch schon die bloße Existenz der Monde fasziniert die Experten. „Warum hat der Mars zwei so seltsame kleine Monde?“, fragt Tom Statler, ein an der NASA-MMX-Mission beteiligter Forscher.
Einer Theorie zufolge sind die Himmelskörper ähnlich wie der Erdmond entstanden. Der Hypothese zufolge prallte irgendwann in der Vergangenheit ein großer Asteroid auf den Mars und schleuderte Trümmer ins All, von denen sich ein Teil in der Umlaufbahn zusammenballte und so Phobos und Deimos entstand. Dafür hätte ein Einschlagkörper mit einem Durchmesser von mehreren hundert Kilometern ausreichen können, und solche Kollisionen waren in den turbulenten Anfängen des Sonnensystems häufig. Und manche Forscher haben sogar noch stärkere Argumente: Derselbe gewaltige Einschlag, der die ausgedehnte nördliche Tiefebene des Mars ausgehöhlt hat, könnte auch jene Trümmerteile erzeugt haben, aus denen die Monde entstanden sind.
Es ist jedoch unklar, warum daraus zwei kleine Monde entstanden sind, anstatt dass sich ein größerer gebildet hätte, wie es bei der Erde der Fall war. Als die NASA-Raumsonde „Viking“ in den 1970er Jahren die ersten Nahaufnahmen von Phobos und Deimos machte, schien die chemische Zusammensetzung ihrer Oberfläche eher der bestimmter Asteroiden zu ähneln als der des Mondes.
Diese Zweifel führten zu einer zweiten Hypothese: Demnach seien Phobos und Deimos eigentlich Asteroiden, die von der Schwerkraft des Mars bei einem nahen Vorbeiflug eingefangen wurden.
Aber auch das wäre ziemlich seltsam, sagt Olivier Barnouin, Planetenforscher am Labor für Angewandte Physik der Johns-Hopkins-Universität (JHUAPL) und Teilnehmer der Mission. Dem Mars, der nur ein Zehntel der Masse der Erde besitzt, wäre es nicht leicht gefallen, einen schnell fliegenden Asteroiden einzufangen – was nach den vorliegenden Daten übrigens auch der Erde und der Venus nicht gelungen ist.
Die Umlaufbahn der eingefangenen Asteroiden hätte wahrscheinlich eine Neigung, die derjenigen entspricht, mit der sie ursprünglich am Mars vorbeigeflogen sind. Stattdessen umkreisen die Marsmonde den Marsäquator auf nahezu kreisförmigen Bahnen, was es viel wahrscheinlicher macht, dass es sich um die Folgen eines gewaltigen Einschlags handelt. „Ich würde mein ganzes Geld und sogar mein Haus darauf setzen, dass es sich nicht um eingefangene Asteroiden handelt“, sagt Cúk. Kuramoto hingegen merkt lachend an, dass er versucht, neutral zu bleiben: „Ich schätze die Wahrscheinlichkeit, dass die Einfangtheorie richtig ist, auf 50 zu 50 Prozent.“
Konkurrierende Theorien
Einige Forscher verfeinern die wichtigsten Hypothesen, um plausiblere Versionen zu entwickeln. Jacob Kegerreis, Planetenforscher am Imperial College London, versucht mit Simulationen zu belegen, dass ein Asteroid, anstatt unversehrt eingefangen zu werden, unter dem Einfluss der Schwerkraft des Mars in Stücke zerbrechen und sich zu einem Trümmerring entwickeln könnte. Die Bruchstücke würden sich dann in ebenso geordnete, äquatoriale Umlaufbahnen einordnen, wie es die Kollisionshypothese vorhersagt.
Cúk und andere stellen sich eine mehrfache Zerrissung vor, was die geringe Größe von Phobos erklären könnte. In diesem Szenario driftete ein größerer urzeitlicher Mond – der möglicherweise aus einem eingefangenen Asteroiden oder aus Einschlagtrümmern stammte – zu nahe an den Mars heran und zerbrach in einen Trümmerring. Ein Teil davon fiel auf den Mars, während sich der Rest zu einem kleineren Mond formte. Dieser Zyklus könnte sich mehrfach wiederholt haben. „Er wurde ständig zu immer kleineren Monden recycelt“, sagt Cúk. Wenn dem so ist, müsste die Oberfläche von Phobos jung sein und kaum Anzeichen einer langjährigen Einwirkung kosmischer Strahlung aufweisen, die Gesteine umwandelt.
„Es gibt keine Hypothese, die zu allem passt. Es ist also offensichtlich, dass etwas fehlt“
– sagt Abigail Fraeman, Planetenforscherin am NASA Jet Propulsion Laboratory und Mitglied des MMX-Teams. Der einzige Weg, die Wahrheit herauszufinden, sei, dorthin zu fliegen und Proben von Phobos zu entnehmen, fügt die Expertin hinzu. Die beiden Ursprungstheorien liefern sehr unterschiedliche Vorhersagen darüber, was die MMX-Sonde vorfinden könnte.
„Wenn Phobos eindeutig größtenteils aus Marsmaterial besteht, könnte es sich im Grunde um einen gewaltigen Einschlag gehandelt haben“, sagt Kegerreis. Bei einem solchen Zusammenstoß wären flüchtige Stoffe wie beispielsweise Wasser verdampft, und die Gesteine wären blitzschnell geschmolzen. In diesem Fall wird MMX ein ausgetrocknetes, glasartiges Lavastück vorfinden, das potenziell reich an basaltischen Mineralien ist, beispielsweise an Olivin, Pyroxen und Plagioklas.
Das aus dem Proto-Phobos ausgestoßene Material enthält wahrscheinlich auch Mineralien, die unter dem Einfluss extremer Temperaturen und Drücke kristallisiert sind, was es den Forschern ermöglichen könnte, die chaotischen Umstände des Zusammenstoßes zu rekonstruieren. Möglicherweise sind auch Fragmente des ursprünglichen Einschlagkörpers in das Material eingemischt. Deren Entdeckung könnte Aufschluss darüber geben, ob es sich bei dem kosmischen „Angreifer“ um einen Gesteinsasteroiden oder einen Eiskometen handelte. Die radioaktiven Elemente in den beim Aufprall entstandenen Mineralien können hingegen als eine Art Uhr dienen, mit deren Hilfe der Zeitpunkt des Aufpralls bestimmt werden kann.
War Phobos hingegen früher ein Asteroid, so liegt die ursprüngliche Quelle sehr weit vom Mars entfernt, sagt Mizuho Koike, Kosmochemikerin an der Universität Hiroshima und Mitglied des MMX-Probenanalyse-Teams. Aufgrund seines äußeren Erscheinungsbildes sagen viele Experten, dass Phobos einem kohlenstoffreichen Chondrit ähnelt, also einem kohlenstoffreichen Meteoritentyp, der einen Teil der primitivsten Asteroiden des Sonnensystems repräsentiert. Wenn dies zutrifft, könnte die MMX-Sonde Ton, Karbonate und organische Stoffe finden. Auch für das Leben wichtige Verbindungen, darunter Zucker, Carbonsäuren und Aminosäuren, könnten in seinem Material nachweisbar sein.
Der Spiegel des Mars
Ein Asteroid aus dem äußeren Teil des Sonnensystems hätte vermutlich auch flüchtige Stoffe mitgebracht, darunter Wasser, das Deuterium enthält – ein seltenes Isotop des Wasserstoffs. Da das Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff in verschiedenen Teilen des Sonnensystems unterschiedlich ist, könnte dessen Messung in den Phobos-Proben-Proben Aufschluss über den Ursprung des Mondes geben – und vielleicht auch darüber, wie Wasser und präbiotische Stoffe auf erdähnliche Planeten gelangten.
Im Gegensatz zu den Verhältnissen im Wasser der Erde – die im Laufe der Jahrtausende durch geologische und biologische Prozesse verändert wurden – könnte Phobos in dieser Hinsicht relativ unberührt sein und somit ein klareres Bild von den Quellen des uralten Wassers der Planeten liefern. Die Marsmonde, die sich in der Übergangszone zwischen dem inneren und dem äußeren Sonnensystem befinden, liefern Hinweise darauf, welche Stoffe diesen Weg zurückgelegt haben könnten, sagt Yasuhiro Kawakatsu, Leiter des ISAS-MMX-Projekts.
Noch spannender ist, dass Phobos vielleicht sogar Aufschluss darüber gibt, wie der Mars aussah, als er erhebliche Mengen an Wasser ansammelte.
Heute bombardieren kleine Asteroiden den Planeten regelmäßig und schleudern konfettiartige Bruchstücke ins All. Diese fallen manchmal auch auf Phobos herab, da der Mond nur 6.000 Kilometer über der Planetenoberfläche kreist – das ist weniger als ein Drittel der Entfernung der GPS-Satelliten, die die Erde umkreisen. Im Laufe der Zeit haben kleinere Asteroideneinschläge Phobos wahrscheinlich eine neue „Farbschicht“ verliehen. Diese Schicht könnte Marsmaterial aus einer Zeit vor mehreren Milliarden Jahren enthalten, als das Klima auf dem Mars gemäßigter und wasserreicher war, sagt Fujiya, und das somit Aufschluss über die Entwicklung des Mars und vielleicht sogar über das frühere Vorhandensein von Leben geben könnte.
Dies macht MMX zu einer Art „Hintertür“-Lösung: Die Sonde könnte eine kostengünstige Methode zur Rückführung von Marsproben darstellen, ohne tatsächlich auf dem Mars landen zu müssen. Seit 2021 sammelt und lagert der Rover „Perseverance“ der NASA sorgfältig ausgewählte Gesteinsproben, um sie schließlich im Rahmen einer anderen Mission zur Erde zurückzubringen. Das ehrgeizige 11-Milliarden-Dollar-Projekt der NASA, dessen Ziel die Rückführung dieser Proben war, stieß jedoch auf technische und finanzielle Schwierigkeiten. Anfang dieses Jahres hat die NASA das Programm praktisch gestrichen, sodass es immer unwahrscheinlicher wird, dass es in naher Zukunft umgesetzt werden kann.
Zwar wird bei den auf Phobos gefundenen Marspartikeln der Kontext der „Perseverance“-Proben fehlen, doch das MMX-Team wird vielleicht in der Lage sein, einen Teil der jüngsten Materialien auf einige relativ frische Einschlagkrater auf dem Mars zurückzuführen, sagt Kuramoto. Die Einschläge könnten zudem Materialien aus tieferen Schichten, aus der Vergangenheit des Mars, an die Oberfläche gebracht haben. Falls es auf dem Mars jemals Leben gegeben hat, hat es sich vielleicht in unterirdische Zufluchtsorte zurückgezogen, als der Planet austrocknete und zu einer strahlungsbelasteten, eisigen Einöde wurde. Für Lily Zhao, eine frisch promovierte Doktorandin der JHU, eröffnet dieses Szenario eine spannende Möglichkeit: Könnten die Einschläge Phobos nicht nur mit Marsmaterial, sondern auch mit Spuren von Leben auf dem Mars übersät haben?
Um herauszufinden, ob Mikroben eine solche Reise überleben könnten, setzte Zhao das widerstandsfähige Bakterium „ “ (Deinococcus radiodurans ), das sowohl Trockenheit als auch intensive Strahlung widerstehen kann, einer durch einen Asteroideneinschlag verursachten Druckwelle aus. Er beschoss zwei Stahlplatten mit einem Projektil und setzte sie – sowie die dazwischen platzierten Mikroben – einem Druck aus, der dem eines Asteroideneinschlags entspricht. Er rechnete damit, dass die Bakterien vernichtet würden.
Doch einige von ihnen überlebten dennoch, selbst bei einem Spitzendruck, der 30-mal höher war als der Druck am Grund des tiefsten Ozeangrabens. Schließlich zerfiel die Versuchskanone, bevor sie die Mikroben auslöschen konnte. Sollten die urzeitlichen Einschläge tatsächlich Mikroben verdrängt haben, die tief in der Marskruste Zuflucht suchten, könnten diese die unerwartete Reise zum Phobos überlebt haben, wo sie vielleicht bis heute vergraben geblieben sind. „Wenn alle Bedingungen stimmen, halte ich das für durchaus möglich“, sagt der Experte.
Komplexer Zeitplan
Die MMX erreicht den Mars nach einer einjährigen Reise und trennt sich dann von ihrem Antriebsmodul. Anschließend begibt sich das Erkundungsmodul in eine spezielle, quasi-satellitenartige Umlaufbahn um Phobos und wird diesen aus der Ferne vermessen. Ein Laser-Höhenmesser kartiert die Oberfläche, während ein Infrarot-Spektrometer die Mineralien untersucht und nach organischen Verbindungen sowie Wasser sucht.
Ein weiteres Instrument, MEGANE – das von Forschern des JHUAPL und des Lawrence Livermore National Laboratory entwickelt wurde – sucht nach frühen Hinweisen auf die Entstehung des Mondes. MEGANE – eine Abkürzung für „Mars-moon Exploration with GAmma rays and NEutrons“, was auf Japanisch „Brille“ bedeutet – nutzt die allgegenwärtige galaktische kosmische Strahlung. Diese geladenen Teilchen, die aus explodierenden Sternen herausschießen, spalten Atomkerne auf, wenn sie auf eine Oberfläche treffen, erklärt David Lawrence (JHUAPL), der leitende Forscher von MEGANE. Die zerplatzten Atomkerne senden Neutronen und Gammastrahlen aus, die auch aus großer Entfernung nachweisbar sind und deren Energie sowie Häufigkeit die elementare Zusammensetzung der Oberfläche widerspiegeln.
Das reichliche Vorkommen von Wasserstoff, Natrium und Chlor könnte bedeuten, dass Phobos flüchtige Stoffe enthält – was ein charakteristisches Merkmal eines eingefangenen Asteroiden ist. Wenn MEGANE hingegen ein niedriges Eisen-Silizium-Verhältnis feststellt – was auch bei bestimmten Marsmeteoriten zu beobachten ist –, könnte dies auf einen gewaltigen Einschlag hindeuten.
Und dann sind da noch die Kameras. Die beiden in Zusammenarbeit mit dem japanischen öffentlich-rechtlichen Sender NHK entwickelten hochauflösenden Kameras werden Phobos in 4K- und 8K-Qualität aufnehmen und und alle sichtbaren Merkmale des Mondes mit außergewöhnlicher Detailgenauigkeit offenbaren. „Wir möchten, dass die Menschen die Marsmonde und den Mars so sehen können, wie sie sie noch nie zuvor gesehen haben, und das Gefühl haben, diese Reise gemeinsam mit uns unternommen zu haben“, sagt Kawakatsu.
Die detaillierteren Aufnahmen wird Idefix, der kleinere Begleiter von MMX, machen. Bevor MMX landet, fliegt er nahe an den Mond heran, öffnet eine Luke und lässt den 25 Kilogramm schweren Rover ab, der von den französischen und deutschen Partnern der JAXA entwickelt wurde. „Das ist eine große, rollende Mikrowelle“, scherzt Julien Baroukh, Projektleiter für Idefix beim CNES, der französischen Raumfahrtbehörde. Natürlich steckt viel mehr dahinter: Das Fahrzeug ist mit Kameras, einem Spektrometer zur Erkundung von Mineralien und autonomen Fahrfunktionen ausgestattet. Seine Aufgabe ist es, das Gelände vor dem MMX zu erkunden, zu beurteilen, ob die Oberfläche hart oder locker, eben oder gefährlich ist, und geologisch interessante Stellen zu identifizieren.
Dazu muss der Rover zunächst erfolgreich landen. Der MMX lässt Idefix in einer Höhe von weniger als 100 Metern über der Oberfläche los und lässt ihn fallen. Die schwache Schwerkraft von Phobos – die weniger als 0,1 % der Erdschwerkraft beträgt – sorgt zwar für einen sanften Fall, doch gerade diese geringe Schwerkraft erschwert es dem Rover, ohne Kippen oder Aufprallen auf dem Boden zu landen.
„Es ist, als würde man versuchen, mit einem Luftballon zu landen“
– sagt Kawakatsu.
Sollte die Landung nicht gut gelingen, könnte die dadurch entstehende Vertiefung auf der Mondoberfläche ebenfalls Aufschluss über deren Eigenschaften geben – das wäre also eine Art Trostpreis. Sollte Idefix das Manöver überstehen und mobil bleiben, wird es etwa 100 Tage damit verbringen, Phobos zu erkunden, und JAXA dabei unterstützen, zu entscheiden, wo die MMX landen soll.
Die Geheimnisse der Oberfläche
Bei der Wahl geht es nicht nur darum, gefährliche Geländeabschnitte zu meiden, die die MMX beschädigen oder zum Umkippen bringen könnten. Die Oberfläche von Phobos ist nicht einheitlich: Bei Betrachtung durch bestimmte Spektralfilter sind fleckige Muster zu erkennen, mit rötlichen und bläulichen Bereichen, deren Zusammensetzung unterschiedlich sein kann. Diese Zweiteilung könnte auf Meteoriteneinschläge, Auswirkungen des Weltraumwetters oder mineralische Unterschiede zurückzuführen sein, die während der Entstehung von Phobos entstanden sind.
Nach eingehender Abwägung wird die JAXA die MMX so steuern, dass sie sich mit ausgefahrenen Landebeinen in einem eleganten Gleitflug der Oberfläche nähert. Gelingt dieses Kunststück zweimal, hat die MMX die Möglichkeit, Proben aus verschiedenen Regionen zu entnehmen. Die beiden Landungen könnten noch einen weiteren Unterschied aufdecken: Da Phobos dem Mars stets dieselbe Seite zuwendet, könnte die Menge an Marsgesteinsbrocken, die auf den Mond fällt, auf der dem Mars zugewandten Hemisphäre größer sein.
Die doppelte Landung kann den Nutzen verdoppeln, erhöht aber auch das Risiko einer Katastrophe, da schon ein einziger Fehltritt die MMX zerstören könnte.
Vor der Landung untersuchen ein Sensor und ein Roboterarm die Oberfläche, um zu prüfen, ob sie tatsächlich für die Landung geeignet ist. Denn die Landung selbst dient bereits der Probenentnahme. Das durch kosmische Strahlung und Mikrometeoriteneinschläge abgetragene Oberflächenmaterial könnte sandartig sein, die darunter liegende Schicht ist jedoch wahrscheinlich härter. Um diese zu erreichen, ist Schwung erforderlich.
Hiroki Kato, der JAXA-Ingenieur, der dieses Team für die Entnahme von Proben aus dem Inneren – also das C-Team – leitet, sagt, dass dies eine besonders schwierige Phase sein wird. Mit einer Schaufel lässt sich die gewünschte Schicht wahrscheinlich nicht aufbrechen, und auch die Bohrer könnten brechen. Deshalb wurde im Laufe der langjährigen Planungsphase eine Art Probenentnahmespritze entwickelt, die hoffentlich in den Mond eindringen und Material entnehmen kann. Die C-Probenentnahme unternimmt bei jeder Landung einen einzigen Versuch, etwa 10 Gramm Material zu sammeln. Sie verfügt über drei Behälter, sodass im Laufe der Mission noch ein weiterer Versuch möglich ist.
Unabhängig davon, ob der Kernbohrer erfolgreich ist oder versagt, verfügt die JAXA über eine weitere Methode zur Materialentnahme, mit der jedoch nur lockerer Sand von der Oberfläche gesammelt werden kann: den von Honeybee Robotics entwickelten pneumatischen Probenehmer, auch P-Probenehmer genannt. „Das ist im Grunde ein Staubsauger“, sagt Zacny. Er bläst Gasstrahlen auf die Oberfläche, wirbelt das lockere Material auf und leitet es in einen Sammelbehälter. Der P-Probenehmer hat sich im Weltraum bereits bewährt: Eine Variante flog 2025 an Bord der Mondlandefähre „Blue Ghost“ von Firefly Aerospace. Doch auch dies birgt Risiken. Das Ausstoßen der Gasstrahlen könnte das Raumfahrzeug aus dem Gleichgewicht bringen. Deshalb stößt das Gerät auch nach oben Gas aus, um stabil zu bleiben.
Wenn die MMX die erste Landung und Probenentnahme übersteht, wird die JAXA wahrscheinlich ein zweites Mal das Risiko eingehen. Die MMX hebt ab und „driftet“ dann in der Atmosphäre zurück, um erneut an einer anderen Stelle auf Phobos zu landen. Anschließend wird die MMX mit den Phobos-Gesteinsproben an Bord aufsteigen, um ihre letzten Beobachtungen im Marssystem durchzuführen, darunter auch mehrere Annäherungen an Deimos. Im Jahr 2030 werden dann die Landestützen und die Instrumente des Erkundungsmoduls von der Sonde abgetrennt. Mit Hilfe der Triebwerke beginnt das Rückkehrmodul die einjährige Reise zurück zur Erde.
Wenn alles gut läuft, könnten die Proben 2031 in Australien landen, von wo aus sie in ein Labor transportiert werden, um die Kapsel in einem hyperreinen Raum vorsichtig zu öffnen. Der wissenschaftliche Ertrag der Mission könnte enorm sein. Neben dem Ursprung von Phobos könnte sich auch über den Mars eine Menge herausfinden lassen, vielleicht sogar, ob er jemals Leben beherbergt hat. Die Spannung endet also nicht mit der Rückkehr zur Erde.
