Lancée avec succès par l’agence spatiale japonaise JAXA, la mission MMX doit explorer Phobos et Deimos, les deux lunes de Mars, et rapporter sur Terre des échantillons de Phobos en 2031. L’Observatoire de la Côte d’Azur, au sein du laboratoire Lagrange, assure la coordination scientifique française du rover IDEFIX, développé conjointement par le CNES et l’agence spatiale allemande DLR. Ce robot de 23,5 kg devra étudier le sol de Phobos et démontrer qu’il est possible de se déplacer à la surface d’un corps où la gravité est près de 2 000 fois plus faible que sur Terre.
Une mission pour percer l’origine des lunes de Mars
La mission japonaise MMX (Martian Moons eXploration) a été lancée avec succès le 20 octobre 2026, heure japonaise, depuis le centre spatial de Tanegashima, à bord d’un lanceur H3. Pilotée par la JAXA, elle embarque plusieurs instruments scientifiques ainsi que le rover franco-allemand IDEFIX.
Son objectif principal est de comprendre l’origine de Phobos et Deimos, deux petits corps dont la formation reste une question ouverte. Deux grandes hypothèses sont notamment étudiées : ces lunes pourraient être les vestiges d’un impact géant sur Mars, ou être des astéroïdes capturés par la planète. Ces scénarios impliquent des histoires très différentes pour Mars et pour les premiers temps du Système solaire.
Après un voyage d’environ un an, la sonde rejoindra l’environnement martien fin Août 2027. Elle y restera pendant trois ans pour caractériser les propriétés de Phobos et préparer les opérations de collecte d’échantillons. Elle se dirigera ensuite vers Deimos, qu’elle étudiera lors d’une série de survols, avant d’entamer son voyage retour.
En 2031, une capsule contenant les échantillons prélevés sur Phobos doit rejoindre la Terre. Leur analyse en laboratoire permettra d’étudier leur composition avec une précision impossible à atteindre à distance et apportera des éléments déterminants pour comprendre l’origine des lunes martiennes.
IDEFIX : un rover pour explorer Phobos au plus près
Au sein du laboratoire Lagrange, l’Observatoire de la Côte d’Azur assure la coordination scientifique française du rover IDEFIX, développé conjointement par le Centre national d’études spatiales (CNES) et le Centre allemand pour l’aéronautique et l’astronautique (DLR).
Avec une masse de 23,5 kg, IDEFIX est conçu pour une mission inédite : se déplacer à la surface de Phobos, une petite lune dont la gravité est près de 2 000 fois plus faible que celle de la Terre.
Dans ces conditions, le rover ne pourra pas se déplacer à grande vitesse. Il progressera à environ un millimètre par seconde, une allure adaptée à un environnement où les mouvements et les contacts avec le sol doivent être maîtrisés avec une grande précision. L’objectif est de parcourir jusqu’à 100 mètres au cours de sa mission nominale de 100 jours effectifs.
IDEFIX remplira trois fonctions complémentaires. Il devra d’abord caractériser les propriétés du sol afin de fournir à la JAXA des informations utiles à la préparation de l’atterrissage de la sonde. Il démontrera ensuite qu’un déplacement roulant et autonome est possible sur un corps aussi peu gravitationnel. Enfin, il réalisera des mesures directement à la surface et observera le terrain jusqu’à une résolution de 100 micromètres.
L’analyse de ces données permettra de mieux comprendre la nature du sol de Phobos et son comportement. Ces informations seront également précieuses pour interpréter les résultats des prélèvements que MMX effectuera par la suite.
Les opérations du rover seront assurées en alternance par les équipes du CNES et du DLR. L’ISAE-SUPAERO et le Laboratoire d’astrophysique de Marseille (LAM) sont responsables de l’exploitation scientifique de ses caméras.
Dix grammes de matière pour raconter l’histoire de Phobos
Phobos est la cible principale de MMX. La mission doit permettre d’y collecter au moins dix grammes de matière et de les rapporter sur Terre. Deux prélèvements sont prévus dans des zones différentes de sa surface.
Contrairement aux techniques de collecte très brèves utilisées par certaines missions antérieures, MMX prévoit de rester plus de deux heures sur chacun des sites de prélèvement, en mobilisant deux mécanismes différents.
Cette stratégie s’inscrit dans une opération complexe. La sonde, d’une masse d’environ 4,2 tonnes, est constituée de trois modules qui se sépareront au cours de la mission. Les opérations autour de Phobos devront aussi tenir compte des contraintes de communication et de navigation liées aux éclipses de Mars et aux configurations géométriques du système.
Les échantillons rapportés en 2031 pourront être analysés par les équipes scientifiques à l’aide de techniques de laboratoire complémentaires. Même une quantité limitée de matière peut fournir des informations considérables sur la composition minéralogique et chimique d’un corps céleste, son histoire et ses liens éventuels avec d’autres objets du Système solaire.
Une contribution française à plusieurs volets de la mission
La France participe à MMX à travers plusieurs contributions scientifiques et techniques, coordonnées notamment par le CNES.
Le premier volet concerne la dynamique du vol. Engagée avec la JAXA dès 2017, la coopération mobilise l’expertise française en navigation et en dynamique des petits corps. Les équipes du CNES ont contribué à la conception et à la validation des trajectoires de la sonde autour de Phobos, notamment pour certaines orbites basses qui seront utilisées pendant la mission. Elles participeront également aux travaux de navigation, à la restitution de l’orbite et à l’étude de la dynamique de Phobos, notamment de son mouvement et de son champ de gravité.
Le deuxième volet porte sur MIRS (MMX InfraRed Spectrometer), un spectromètre imageur dans le proche infrarouge installé sur la sonde. En analysant la lumière réfléchie par la surface de Phobos et lors des survols de Deimos, cet instrument permettra d’étudier leur composition minéralogique et de rechercher notamment des signatures de présence d’eau ou de matières organiques.
Le CNES contribue au développement de MIRS aux côtés de l’Observatoire de Paris-PSL, qui en assure la maîtrise d’œuvre au sein du Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique (LIRA). Plusieurs laboratoires français participent à l’instrument, dont l’Observatoire de la Côte d’Azur, au sein d’un réseau réunissant une vingtaine de scientifiques issus de neuf laboratoires.
Enfin, le troisième volet est celui du rover IDEFIX. Le CNES et le DLR en assurent le développement conjoint, tandis que l’Observatoire de la Côte d’Azur coordonne sa contribution scientifique française. Cette responsabilité place les équipes de l’OCA au cœur d’une mission qui associe exploration robotique, étude des matériaux de surface et préparation des prélèvements.
Une coopération internationale au service de l’exploration spatiale
Dirigée par la JAXA, MMX réunit des contributions du Japon, de la France, de l’Allemagne, des États-Unis et de l’Europe. Elle s’inscrit dans une coopération spatiale internationale de longue date, qui permet de réunir des expertises complémentaires pour mener des missions ambitieuses vers des destinations encore peu explorées.
Pour les équipes françaises, le développement d’IDEFIX représente plus de dix ans de travail scientifique et technique. La mise au point du rover a notamment dû se poursuivre dans des conditions particulièrement difficiles pendant la pandémie, avec une forte mobilisation des équipes du CNES et de leurs partenaires.
Le lancement réussi marque l’aboutissement de cette longue phase de préparation et le début des opérations dans l’espace. Une fois arrivée dans l’environnement martien, la mission devra encore franchir plusieurs étapes avant le déploiement du rover, les prélèvements et le retour des échantillons.
En étudiant Phobos directement sur place et en rapportant sa matière sur Terre, MMX pourrait apporter des réponses essentielles à une question encore ouverte : comment les lunes de Mars se sont-elles formées ? Pour l’Observatoire de la Côte d’Azur, la coordination scientifique d’IDEFIX constitue une contribution majeure à cette exploration, au croisement de la planétologie, de la robotique et de l’étude des petits corps du Système solaire.
À propos de l’Observatoire de la Côte d’Azur
L’Observatoire de la Côte d’Azur est un établissement public de recherche et de formation, établissement composante d’Université Côte d’Azur. Au sein du laboratoire Lagrange, ses équipes étudient notamment les petits corps du Système solaire, leur dynamique, leur composition et leur évolution.
Contact presse : margaux.arav@oca.eu
Contact Scientifique : patrick.michel@oca.eu