MIRS

La sonde MMX

La sonde MMX est composée de trois modules : 

– un module de propulsion chargé d’amener la sonde spatiale jusqu’à Mars ;
– un module d’exploration comprenant la partie pour l’atterrissage à quatre pieds et les deux systèmes de prélèvement d’échantillon du sol;
– un module chargé de ramener la capsule contenant les échantillons de Phobos sur Terre.

Au lancement la sonde MMX pèse 4200 kg.

SONDE MMX – LESIA

À la découverte des lunes martiennes : les grands questions

Dès la découverte des deux satellites de Mars (Phobos et Deimos) en 1877 par Asaph Hall, de nombreux débats ont vu le jour au sein de la communauté scientifique. Comment a évolué le système martien ? Quelle est la composition de la surface de Phobos ? Comment se sont formées Phobos et Deimos ?

NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

L’origine et les processus d’évolution des deux lunes sont encore inconnus, et deux hypothèses majeures sont actuellement débattues :
1. Phobos et Deimos seraient de simples astéroïdes capturés par l’attraction de Mars ?
2. Ces satellites pourraient être nés d’un violent impact sur Mars, à l’instar de la formation de la Lune ?

VUE D’ARTISTE D’UN IMPACT SUR MARS. © JOE TUCCIARONE

Dans la première hypothèse, les similitudes compositionnelles et morphologiques avec les astéroïdes primitives de type CD peuvent indiquer que Phobos et Deimos sont des astéroïdes capturés.
Dans la deuxième hypothèse, les éjectas d’un impact géant sur Mars pourraient avoir formé un disque circumplanétaire, avec différents scénarios :

1. Phobos et Deimos sont les survivants d’une douzaine de corps réaccumulés en orbite autour de Mars  ;

2. Phobos subit de multiples cycles de destruction et de réaccrétion par marée proches de la limite de Roche de Mars ;

3. Phobos et Deimos seraient constitués d’un mélange (à parts égales) du manteau martien 
et de matériaux de l’impacteur dont la composition pourrait ressembler 
au manteau martien volatilisé  ;

4. Phobos et Deimos auraient pu se former à partir de la désintégration d’un corps parent commun qui tournait déjà autour de Mars à proximité de la distance de l’orbite synchrone. 

Surface de mars prise par Viking 1 – NASA

L’hypothèse de l’impact géant explique l’orbite actuelle de Phobos et Deimos, mais ne peut pas reproduire les caractéristiques spectrales actuellement observées de Phobos et Deimos. Ainsi, une implantation du vent solaire et/ou des bombardements de micrométéoroïdes devraient être nécessaires pour démontrer leurs spectres actuels. En revanche, l’hypothèse de la capture de l’astéroïde convient pour expliquer les formes, les propriétés spectroscopiques et de surface de ces lunes, mais leurs orbites actuelles quasi circulaires et à faible inclinaison autour de Mars sont difficiles à expliquer dynamiquement par capture externe.

La mission

Pour bien répondre à ces questions, la mission MMX sera lancée en septembre 2026 
vers le système martien pour ramener des échantillons de la surface de Phobos, 
effectuer des observations détaillées de Phobos et de Deimos et surveiller le climat de Mars.
La mission effectuera un voyage aller-retour en cinq ans, avec retour sur Terre des échantillons 
de Phobos en juillet 2031. La sonde arrivera dans le système Martien en août 2027. 
Elle restera trois ans sur des orbites quasi-satellitaires (QSO) autour de Phobos 
à différentes altitudes pour sélectionner les sites d’échantillonnage et d’atterrissage.

MMX ORBITES

MMX est équipé de 13 instruments dont le spectromètre français MIRS et le rover franco-allemand IDEFIX, un démonstrateur de rover, et les deux mécanismes d’échantillonnage.

La charge utile comprendre les instruments scientifiques:

• MIRS (MMX InfraRed Spectrometer)

• OROCHI (Optical RadiOmeter composed of Chromatic Imagers)

• TENGOO (Telescopic Nadir for GeOmOrphology)
  

• LIDAR (Light Detection And Ranging)

• MEGANE (Mars-moon Exploration with Gamma rays and Neutrons)
  

• CMDM (Circum-Martian Dust Monitor)

• MSA (Mass Spectrum Analyzer)

• C-SMP (Coring sampler)

• P-SMP (Pneumatic sampler)

• ROVER-IDEFIX (Moving vehicle)

• SRC (Sample return capsule)

• SHV (Super Hi Vision Cameras)

• IREM (Interplanetary Radiation Enviroments Monitor)

Maquette à l’échelle 1:2 de la sonde MMX – JAXA

La sonde descendra pendant plusieurs heures sur la surface de Phobos pour collecter au moins 
10 g du régolithe de Phobos à l’aide de deux différents mécanismes d’échantillonnage : C-SMP (Coring Sampler) et P-SMP (Pneumating Sampler). MMX collectera des échantillons de Phobos 
sur deux sites différents.
Après le prélèvement des échantillons, la sonde quittera le système martien 
et ramènera les échantillons sur Terre, achevant le premier aller-retour vers le système 
de la planète rouge.

Les objectifs

Les objectives majeurs de cette mission sont de :

1. Résoudre la controverse sur l’origine des lunes martiennes par des observations rapprochées 
et des retours d’échantillons

2. Contraindre les processus de formation planétaire, de transport de matériaux dans la région 
de transition du Système solaire interne et externe, et les conditions d’apparition de l’eau 
sur les planètes de type terrestre

3. Révéler les processus évolutifs du système martien dans les environnements circum-martiens

L’instrument MIRS, associé à la charge utile MMX et à l’analyse d’échantillons, sera en mesure 
de d’élucider l’origine des lunes martiennes et pourrait également être en mesure d’éclairer 
le processus d’évolution de l’environnement de Mars.

MMX est en cours de développement et de construction par la JAXA, avec des contributions du CNES, NASA, ESA et DLR. 

Vue d’artiste de la sonde MMX posée sur la surface de Phobos – JAXA