Idefix soll etwa zum Jahreswechsel 2028/2029 als erster Lander in der Geschichte der Raumfahrt auf dem Marsmond Phobos landen und dessen Oberfläche für 100 Tage erkunden. Die MMX-Muttersonde wird anschliessend selbst auf dem grösseren der beiden Marsmonde landen, um erstmals Proben aus dem Marssystem zur Erde zu bringen. MMX ist die bisher grösste Mission der japanischen Raumfahrtagentur JAXA ins Sonnensystem.
Landen und fahren bei extremer Mikrogravitation
Der spannendste Moment der Mission erwartet das Team etwa zum Jahreswechsel 2028/2029: MMX wird Idefix aus einer Höhe von etwa 40 bis 100 Metern über Phobos ausklinken. Nach dem ungebremsten Aufprall, Abprall und den daraus resultierenden Sprüngen auf der Oberfläche richtet sich der Rover eigenständig aus der Ruhelage auf, entfaltet seine Solarpaneele und beginnt seine 100-tägige Erkundungsfahrt. Die Umweltbedingungen stellen dabei extreme Anforderungen an die Technik: Die Schwerkraft auf Phobos beträgt weniger als ein Tausendstel der Erde, zudem schwanken die Temperaturen im Sieben-Stunden-Tagesrhythmus um mehr als 200 Grad Celsius.
Lange Signallaufzeiten erfordern neue Ansätze bei der Steuerung
«Auf Phobos zu landen und zu fahren ist absolutes robotisches Neuland», erklärt Prof. Markus Grebenstein, DLR-Projektleiter für Idefix. «Konstruktiv benötigt dies einen extremen Leichtbau – bei gleichzeitiger Robustheit. Zudem erfordern die langen Signallaufzeiten zur Erde völlig neue Ansätze bei der Steuerung des Rovers. Unsere erste Bewährungsprobe wird das Aufrichten in dieser unbekannten Umgebung aus einer beliebigen Position sein.»
DLR-Instrumente an Bord
Der Rover soll unterschiedliche Bereiche von Phobos untersuchen und Erkenntnisse über die mechanischen, thermischen und mineralogischen Eigenschaften der Oberfläche sammeln. Dafür sind auch zwei Instrumente des DLR an Bord: das Ramanspektrometer RAX und das Radiometer miniRAD. Seine Messungen liefern zugleich Informationen für die Auswahl einer geeigneten Landestelle und die spätere Probenentnahme der MMX-Muttersonde.
Missionsvorbereitung und Roverbetrieb am DLR in Köln
Am Kontrollzentrum im Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) des DLR in Köln laufen die Vorbereitungen für den Betrieb von Idefix auf Hochtouren. Nach dem Start liegt der Schwerpunkt zunächst auf der Flugphase zum Mars. Während dieser Zeit bleibt der Rover an der MMX-Raumsonde angedockt. Das MUSC plant und erstellt abwechselnd mit dem Kontrollzentrum in Toulouse gemeinsam mit dem deutsch-französischen Rover-Team die Steuerungssequenzen für regelmässige Zustandsüberprüfungen, Instrumentenkalibrierungen und Wartungsmassnahmen wie das Laden der Batterie. Auch ein Software-Update ist im Flug vorgesehen. Während der Reise der MMX-Sonde zum Marssystem bereiten sich Forschungs- und Betriebsteam auf die Erkundung von Phobos vor: Sie entwickeln Betriebsabläufe, führen Tests durch und trainieren die späteren Abläufe.
Unregelmässig und klein
Die MMX-Mission soll eine zentrale Frage der Planetenforschung beantworten: Wie sind die beiden Marsmonde Phobos und Deimos entstanden? Sind sie Asteroiden, die von der Schwerkraft des Mars eingefangen wurden, oder entstanden sie aus Trümmern gewaltiger Einschläge auf dem Planeten? Beide Monde sind unregelmässig geformt und mit Durchmessern von maximal 27 Kilometern (Phobos) beziehungsweise maximal 15 Kilometern (Deimos) vergleichsweise klein. Ihre Entstehungsgeschichte könnte wichtige Erkenntnisse über die Entwicklung des Marssystems und die Prozesse der Planetenentstehung insgesamt liefern.
Rückkehrkapsel soll Bodenproben zur Erde bringen
Nach der Ankunft im Sommer 2027 wird die MMX-Sonde die Marsmonde zunächst mit acht wissenschaftlichen Instrumenten aus der Umlaufbahn untersuchen. Nach dem Absetzen von Idefix auf Phobos soll die Raumsonde auch selbst landen, mindestens zehn Gramm Bodenproben aufnehmen und diese in einer Rückkehrkapsel 2031 zur Erde bringen. Erstmals könnten damit Proben eines Marsmonds in irdischen Laboren untersucht werden.
