Le Japon lance MMX pour rapporter un morceau de Phobos

La JAXA a lancé sa sonde Martian Moons eXploration (MMX) sur une fusée H3 depuis le complexe de lancement Yoshinobu du centre spatial de Tanegashima, à 4 h 41 JST le 20 octobre 2026. Aux États-Unis, le décollage correspondait à 15 h 41 EDT le 19 octobre, soit 20 h 41 BST et 21 h 41 CEST ce soir-là en Europe. La JAXA a diffusé le vol, et l'ESA a publié un extrait crédité à l'agence japonaise.

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La destination est Phobos, la plus grande des deux lunes de Mars. Aucune sonde ne l'a orbitée, aucune ne s'y est posée et aucune n'a rapporté quoi que ce soit du système martien. MMX est conçue pour faire les trois : arriver en 2027, déposer un rover puis un atterrisseur à la surface, et rapporter en Australie au moins 10 grammes de la lune en 2031. Si cela fonctionne, ce sera le premier échantillon jamais rapporté d'une lune autre que celle de la Terre, un point que Ars Technica a relevé au lancement.

Ce qui a décollé le 20 octobre, c'est la sonde et sa séquence de départ. Tout ce qui rend la mission inhabituelle est encore devant elle.

Ce que la sonde doit faire

MMX pèse environ 4 200 kg avec le carburant et se compose de trois modules : propulsion, retour et exploration. Deux ailes de panneaux solaires fournissent l'énergie, et l'antenne à gain élevé pour le voyage retour est fixée au module de retour. La sonde emporte 11 instruments scientifiques, et le rover en a d'autres.

La trajectoire est lente. Le plan de mission de la JAXA prévoit une arrivée à Mars en août 2027, environ un an après le lancement. La sonde entre ensuite en orbite quasi-satellite autour de Phobos avant toute descente. Le rover Idefix, de 25 kg, descend en premier. Ce n'est qu'ensuite que la sonde principale se pose, prélève son échantillon et redécolle de la lune.

L'atterrissage est prévu au plus tôt en décembre 2028, plus d'un an après l'arrivée. Cet écart n'est pas du remplissage. Choisir un site d'atterrissage sur un corps de 22 km de diamètre, avec une gravité presque nulle et une surface de matériau meuble, est la partie de la mission qui a le moins de précédents. Le Japon a rapporté des échantillons de deux astéroïdes. Il ne s'est jamais posé sur la lune d'une autre planète.

Le trajet retour s'achève par une capsule d'environ 60 cm de diamètre, dotée d'un bouclier thermique, qui se posera dans la zone interdite de Woomera, en Australie, en 2031. De là, elle rejoindra l'Institut des sciences spatiales et astronautiques de la JAXA à Sagamihara, près de Tokyo, où l'échantillon sera ouvert, catalogué et réparti entre les scientifiques.

La directrice des sciences de l'ESA, Carole Mundell, a salué le lancement par une courte déclaration : « Je tiens à féliciter la JAXA et toute l'équipe de MMX pour ce lancement réussi. »

Pourquoi aller vers une lune de 22 km

La question scientifique est l'origine. Phobos et Déimos pourraient être des astéroïdes capturés par Mars, ou des débris projetés en orbite par un impact géant sur la planète. MMX est dirigée par la JAXA avec la NASA, le CNES, le DLR et l'ESA comme partenaires. Phobos mesure environ 22 km ; Déimos environ 12 km. Toutes deux tournent autour de Mars sur des orbites quasi circulaires proches de l'équateur, une géométrie qui cadre mieux avec l'hypothèse de l'impact qu'avec une capture aléatoire. Ce n'est pas tranché, et les deux hypothèses prédisent des matériaux différents.

Un échantillon peut les distinguer d'une manière que la télédétection ne permet pas. Si Phobos s'est formée à partir de débris d'impact, elle peut contenir de la matière de la jeune Mars et garder la trace du déplacement de l'eau et des molécules organiques dans le jeune Système solaire. Si c'est un astéroïde capturé, elle appartient à une tout autre famille d'objets, et sa chimie le dira.

C'est la raison de se donner la peine de toucher la surface. Les instruments à distance ne mesurent que la surface qu'ils voient. Un échantillon rapporté peut être pesé, chauffé et daté en laboratoire, puis conservé pour la génération suivante d'instruments. La JAXA présente MMX comme la première mission de retour d'échantillons de la sphère martienne.

Déimos, avec ses 12 km environ, n'est pas une cible d'atterrissage, même si MMX l'observera à distance et tentera un survol. Ce qui sera appris sur la lune la plus grande façonnera tout projet ultérieur de visite à la plus petite. Les deux partagent la même géométrie orbitale, si bien qu'une réponse sur la formation de Phobos réglerait probablement l'essentiel de la même question pour Déimos.

Un rover assez léger pour poser problème

Idefix pèse 25 kg et a été développé conjointement par le CNES en France et le DLR en Allemagne. Il a quatre roues, des panneaux solaires et une batterie rechargeable, et il est conçu pour passer jusqu'à 100 heures sur Phobos à repérer des sites d'atterrissage pour la sonde principale.

Sur Phobos, 25 kg n'y pèsent que l'équivalent d'environ 15 grammes. Cela change le sens de la conduite. Un rover sur un corps à si faible gravité ne peut pas compter sur le frottement comme un rover martien ; les roues sont là pour pousser contre une surface qui tient peut-être plus du tas de gravier que de la route. Idefix embarque un système de déploiement des roues qui lui permet de se redresser s'il se retrouve sur le flanc.

Le rover inspecte le régolithe là où la sonde principale compte se poser, et il teste la réaction de la surface à une roue. La JAXA ne s'est jamais posée sur Phobos, donc Idefix est aussi un moyen de savoir si les hypothèses du dimensionnement de l'atterrissage survivent au contact.

Deux préleveurs, deux fonctions

MMX emporte deux systèmes de prélèvement, qui reposent sur des principes différents. Le C-Sampler est un carottier qui s'enfonce dans la surface et extrait des carottes à environ 2 cm de profondeur, une matière protégée de l'altération spatiale. Le P-Sampler utilise du gaz sous pression pour aspirer en quelques secondes le matériau de surface dans un conteneur, une technique qui capture la couche supérieure meuble sans foreuse.

L'ensemble instrumental est international. La contribution de la NASA est MEGANE, un spectromètre à rayons gamma et à neutrons construit au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, qui mesure la composition élémentaire de la surface depuis l'orbite. Le P-Sampler vient de Honeybee Robotics, filiale de Blue Origin. L'ESA a fourni l'équipement de communication pour l'espace lointain, un transpondeur et un amplificateur de puissance, ainsi qu'un soutien au sol via son réseau Estrack. Le spectromètre proche infrarouge MIRS de la France a été développé à l'observatoire LESIA-Paris avec le CNES et d'autres laboratoires, et des scientifiques européens siègent dans l'équipe scientifique.

Une carotte préserve la stratification de la surface, si bien que la séquence des matériaux peut être lue en laboratoire. Un prélèvement de grains meubles par gaz échantillonne une zone plus large, y compris de la matière peut-être venue d'ailleurs sur Phobos ou de l'espace. Disposer des deux donne à l'équipe de conservation deux types d'échantillons à comparer, et une solution de repli si un mécanisme peine.

Après la récupération, la JAXA ouvrira et cataloguera la capsule à Sagamihara et distribuera des portions aux scientifiques. Certaines de ces équipes n'auront pas participé à la construction de la sonde.

« Le lancement a été spectaculaire, et le lanceur H3 de la JAXA s'est comporté de façon fantastique pour envoyer MMX vers Mars. » — Elliot Sefton-Nash, ESA, octobre 2026

Personne ne s'est jamais posé sur Phobos

Le palmarès du Japon en matière de retour d'échantillons est le meilleur argument en faveur de la faisabilité de MMX. Hayabusa a rapporté de la matière de l'astéroïde Itokawa en 2010, et Hayabusa2 des échantillons de Ryugu en 2020. Pour donner l'échelle, OSIRIS-REx de la NASA a rapporté 121,6 g de Bennu en 2023, et les équipages d'Apollo 382 kg de matière lunaire.

MMX est plus difficile que chacune de ces missions. La cible se trouve dans le puits gravitationnel de Mars, et le trajet retour doit en sortir. La mission emporte aussi un rover et un atterrisseur plutôt que de toucher un astéroïde pendant quelques secondes. MMX doit se poser, rester assez longtemps pour forer et redécoller.

La cible de 10 grammes est modeste à côté des 382 kg d'Apollo et des 121,6 g d'OSIRIS-REx. Chaque gramme doit être soulevé de Phobos, transporté à travers l'espace interplanétaire et ramené à travers la rentrée atmosphérique. La JAXA a fixé ce chiffre comme un minimum.

Ce qui peut encore mal tourner

Les dates sont le premier point à traiter avec prudence. L'arrivée en août 2027 et le retour en 2031 sont les plans actuels des agences, comme SpacePolicyOnline l'a rapporté au lancement, et les missions planétaires tiennent rarement une date sans un peu de mouvement. L'écart entre l'arrivée et la première date d'atterrissage possible est d'environ 16 mois, ce qui suggère que la JAXA compte en avoir besoin.

La masse de l'échantillon n'est pas garantie non plus. « Au moins 10 grammes » est un objectif et une exigence, pas une promesse. Si la surface s'avère plus dure que prévu, ou si le carottier rencontre une roche enterrée, le matériau meuble du P-Sampler pourrait constituer une plus grande part de la masse rapportée que prévu. Ce serait toujours un échantillon, mais cela changerait ce qui peut être mesuré.

Reste la science. MMX pourrait revenir avec une matière qui ne correspond proprement à aucun des deux récits d'origine, ou avec des preuves que les deux processus ont contribué. Une mission construite pour répondre à une question binaire peut finir par la compliquer.

Ce qu'il faut surveiller

Le premier vrai test viendra en août 2027, quand la sonde devra entrer sur son orbite quasi-satellite autour de Phobos. L'arrivée est le point où la navigation, la propulsion et le champ de gravité réel de la lune se rencontrent.

Ensuite, surveillez le choix du site d'atterrissage et le déploiement d'Idefix. Les 100 heures du rover à la surface produiront le premier gros plan du régolithe, et le choix du point de descente de la sonde principale dépendra de ce qu'il trouvera. L'atterrissage lui-même est prévu au plus tôt en décembre 2028.

Vient alors la longue attente. La capsule d'échantillons est attendue en Australie en 2031, et la valeur scientifique de la mission ne sera claire qu'à son ouverture à Sagamihara. Un lancement réussi est une bonne semaine pour la JAXA. La réponse à la question de savoir ce qu'est Phobos prendra encore cinq ans.

Couverture : image de synthèse de la sonde MMX de la JAXA (2019), CC BY 4.0, via la galerie JAXA/ISAS.