NASA wird die MMX-Mission mit Instrumenten und wissenschaftlicher Unterstützung unterstützen

Die Mission und der Beitrag der NASA

Die Mission MMX (Martian Moons eXploration) der Japanischen Agentur für Luft- und Raumfahrtforschung (JAXA) soll Phobos und Deimos charakterisieren, ihren Ursprung untersuchen und eine Probe von Phobos zur Erde bringen. NASA wird Instrumente, Kommunikations- und Navigationsunterstützung sowie Fördermittel für US-amerikanische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beisteuern, die am Wissenschaftsteam der Mission teilnehmen.

Einer dieser Beiträge ist MEGANE, ein Spektrometer, das Neutronen und Gammastrahlen messen wird, die von der Oberfläche des Phobos ausgesendet werden, um dessen elementare chemische Zusammensetzung zu bestimmen. NASA stellt außerdem den P-Sampler bereit, eine Technologiedemonstration, die an einem Landebein angebracht ist und Material von der Oberfläche mithilfe von Stickstoffimpulsen unter hohem Druck aufnehmen soll. Er wird den C-Sampler der JAXA ergänzen, der Proben aus tiefer gelegenen Bereichen entnehmen soll. NASA wird etwa 15 % der Gesamtprobe erhalten und im Labor für extraterrestrische Materialien des Johnson Space Center in Houston verwahren und sie Forschungen über Jahrzehnte hinweg zur Verfügung stellen.

Der Ursprung von Phobos und Deimos ist weiterhin umstritten. NASA beschreibt zwei Möglichkeiten: Sie könnten Überreste eines großen Einschlags auf dem Mars oder alte Asteroiden sein, die von der Schwerkraft des Planeten eingefangen wurden. Daten und Proben von MMX könnten helfen, diese Hypothesen und die Geschichte des Sonnensystems zu untersuchen.

Warum Phobos und Deimos untersuchen

Der Leitfaden der NASA zu den Marsmonden beschreibt Phobos und Deimos als kleine Körper mit unregelmäßiger Form. Ihr Erscheinungsbild allein klärt nicht, wie sie entstanden sind. Um das Einfangen von Körpern aus dem äußeren Weltraum von einer Entstehung im Zusammenhang mit Einschlägen zu unterscheiden, braucht es Belege zur Zusammensetzung und zum orbitalen Kontext, nicht nur eine visuelle Ähnlichkeit.

Eine Probe liefert andere Informationen als ein Foto: Sie ermöglicht es, Material mit dokumentierter Herkunft mithilfe von Labormethoden zu untersuchen. Die Analyse einiger Körner ist jedoch nicht dasselbe wie die Untersuchung des gesamten Inneren eines Mondes. Die Wahl des Entnahmeorts und der Zusammenhang zwischen der Probe und ihrer Umgebung sind Teil der wissenschaftlichen Beweisführung.

Instrumente für einander ergänzende Fragestellungen

Die Dokumentation der JAXA zu MMX beschreibt eine Erkundungsmission mit Probenrückführung. Beobachtungen vom Raumfahrzeug aus, die Untersuchung einer Oberfläche und die Entnahme von Material sind einander ergänzende Vorgänge. Das von NASA erwähnte Instrument MEGANE nutzt Gammastrahlen und Neutronen zur Untersuchung der elementaren Zusammensetzung; es sollte nicht als Kamera beschrieben werden, die die Geschichte des Mondes direkt fotografiert.

Der von NASA bereitgestellte pneumatische Probenehmer und das Entnahmesystem der JAXA sind ebenfalls nicht austauschbar: Sie arbeiten nach unterschiedlichen Verfahren und liefern Proben mit unterschiedlichen Entnahmekontexten. Für einen aussagekräftigen Vergleich muss ermittelt werden, welches Material jede Technik gewinnt und wie dessen Rückverfolgbarkeit sichergestellt wird. Ohne diese Informationen lässt sich aus einer Liste von Instrumenten keine Schlussfolgerung über den Ursprung von Phobos ableiten.

Ein Zeitplan ist eine Prognose

Die JAXA stellt Phasen für Reise, Beobachtung, Probenentnahme und Rückkehr dar. Künftige Meilensteine sind als Missionsziele zu verstehen, die vom Betrieb und von einer Überarbeitung des Zeitplans abhängen. Ein angekündigter Beitrag oder ein fertiggestelltes Instrument belegt nicht, dass bereits Material gesammelt wurde oder ein Laborergebnis vorliegt.

Die Rückverfolgbarkeit der Probe verbindet diese Phasen: Herkunftsort, Entnahmeverfahren, Lagerung, Rückführung und Verteilung. Geht dieser Kontext verloren, kann eine chemische Messung zwar präzise bleiben, aber die geologische Frage schlechter beantworten. Auch aus der vorgesehenen Probenverteilung lassen sich keine Ergebnisse einer noch nicht durchgeführten Analyse ableiten.

Welches Ergebnis Fortschritte ermöglichen würde

Ein Vergleich der Zusammensetzung, der Oberflächenmerkmale und des geborgenen Materials könnte Erklärungen für den Ursprung der Monde auf die Probe stellen. Ein Unterschied zwischen den Techniken kann auf eine Heterogenität des Materials oder auf Grenzen einer Messung hinweisen; es wäre nicht sinnvoll, vorab eine Hypothese als Sieger auszuwählen.

Der Begriff Probenrückführung bezeichnet ein Ziel und eine technische Abfolge. Um ihren wissenschaftlichen Erfolg zu bewerten, muss bekannt sein, was gewonnen wurde, in welchem Kontext und welche Ergebnisse die Teams veröffentlichen. Diese Referenzen stammen von den an der Mission beteiligten Behörden: Sie ergänzen die Dokumentation, stellen aber keine unabhängige Überprüfung künftiger Ergebnisse dar. Die Tabelle trennt die Funktionen, damit nachvollziehbar ist, welche Belege jede Phase liefert.