Le Japon lance la sonde MMX, retour d'échantillons de Phobos en 2031

Le lundi 19 octobre, à 19 h 41 UTC, une fusée H3-24L a décollé du pas de tir LA-Y2 du centre spatial de Tanegashima, emportant la sonde Martian Moons eXploration, ou MMX. Haute de 63 mètres, la fusée la plus puissante de la famille japonaise H3 brûle de l'hydrogène et de l'oxygène liquides dans deux moteurs LE-9 et embarque quatre boosters à propergol solide. Environ dix minutes et quarante secondes après le lancement, le deuxième étage et la sonde ont atteint une orbite de stationnement autour de la Terre. À 1 h 11 min de vol, MMX s'est séparée de la fusée et a entamé son trajet vers Mars. La JAXA avait calé le lancement sur une trajectoire idéale, disponible dans la fenêtre de cette année, qui restait ouverte jusqu'au 9 novembre.

La sonde se dirige vers les deux petites lunes de Mars. Phobos, la plus grande, mesure 27 × 22 × 18 km ; elle a été retenue comme cible principale parce que son relief est plus varié que celui de Deimos, qui mesure 15 × 12 × 11 km. Les deux lunes ont été découvertes en 1877, et des missions antérieures, dont Mars Express de l'Europe, les orbiteurs de la NASA et la sonde émiratie Hope, les ont déjà photographiées de loin. Ce qu'aucune d'entre elles n'a fait, c'est se poser sur une lune et en rapporter de la matière. La mission emporte 13 instruments scientifiques, dont un spectromètre infrarouge français et un instrument de rayons gamma et de neutrons de la NASA construit au Laboratoire de physique appliquée de l'université Johns-Hopkins. Ses caméras doivent aussi montrer Mars en résolution 4K et 8K, une capacité jamais atteinte à ce jour sur Mars.

L'atterrissage est la partie la plus délicate. Phobos n'a que 1/1700e de la gravité terrestre, trop faible pour maintenir un engin sur une orbite circulaire normale. MMX se placera plutôt sur une orbite quasi-satellite, en se déplaçant de façon à sembler tourner autour de la lune, qui se rapproche lentement de Mars en spirale. Le rover IDEFIX, baptisé d'après le chien de la bande dessinée française Astérix, sera déposé à la surface. Selon Interesting Engineering, il pourrait rebondir avant de s'immobiliser, et un sol mou ou des rochers pourraient le bloquer, bien qu'il puisse se redresser après un atterrissage sur le dos. Un carottier qui fore à plus de deux centimètres dans le sol et un échantillonneur pneumatique, construits par la NASA et Honeybee Robotics, recueilleront la matière. Deux posés sont prévus fin 2028 ou en 2029.

Que change le succès ? Pour les planétologues, la réponse tient en un ensemble d'échantillons qui pourront être étudiés dans des laboratoires sur Terre, ce qui pourrait permettre de vérifier si Phobos s'est formée à partir de débris ou si elle a été capturée ailleurs. Ces matériaux pourraient aussi montrer comment d'autres lunes se sont formées. Le calendrier est long : MMX atteint Mars en 2027, passe environ trois ans à étudier les lunes, et doit repartir en novembre 2030, la capsule devant arriver en Australie en 2031. Le Japon n'en est pas à son premier retour de ce type, puisque ses missions précédentes vers des astéroïdes ont déjà ramené de la matière. Phobos est plus difficile, car sa faible gravité offre peu de prise pour retenir un atterrisseur : les posés de 2028 et 2029 seront donc le véritable test du plan.