Jenaer 50-Gramm-Laser fliegt zu Phobos – ExoMars-Technik erhält eine zweite Chance

Wie das Fraunhofer IOF am 13. Oktober 2026 mitteilte, soll ein rund 50 Gramm schwerer Laser aus Jena am 20. Oktober 2026 mit Japans MMX-Mission zu Phobos starten; Abteilungsleiter Erik Beckert nennt es „etwas Besonderes“, dass die ursprünglich für ExoMars entwickelte Technik nun Richtung Mars fliegen soll. Das Modul liefert das Licht für ein Raman-Spektrometer auf dem Rover Idefix, der Gestein auf der Oberfläche des Marsmonds untersuchen soll.

Die japanische Raumfahrtagentur JAXA führt die Mission Martian Moons eXploration, kurz MMX. Ihre Sonde soll Phobos zunächst aus der Nähe erkunden, dann Idefix absetzen und später selbst für eine Probenentnahme landen. Damit verbindet die Mission Messungen direkt am Boden mit dem Plan, erstmals Material von Phobos zur Erde zu bringen. Start, Landungen und Probenrückkehr stehen noch bevor.

Warum ein ExoMars-Laser auf dem Weg zu Phobos ist

Die Entwicklung des Jenaer Moduls begann für den europäischen ExoMars-Rover Rosalind Franklin, dessen damaliger Start nach dem russischen Angriff auf die Ukraine ausfiel. Die Europäische Weltraumorganisation beendete 2022 die Zusammenarbeit mit der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos für dieses Vorhaben. Die bereits für eine Marsmission qualifizierte Lasertechnik hatte damit zunächst keinen Flugtermin. In der MMX-Mission erhält sie eine neue Aufgabe, während für ExoMars inzwischen wieder ein Start ohne russische Partner vorgesehen ist.

Die Verbindung zwischen beiden Instrumenten entstand über das spanische Raumfahrtinstitut INTA. Es war an der Messtechnik für ExoMars beteiligt und ermöglichte den Einsatz eines baugleichen Lasergeräts im Instrument für MMX. Diese Unterscheidung ist für die Geschichte des Bauteils wichtig: Weiterverwendet wird die Jenaer Entwicklung, nicht nachweislich genau das Einzelstück, das für ExoMars vorgesehen war. Das neue Ziel ist zudem ein anderer Himmelskörper. Rosalind Franklin soll den Marsboden untersuchen; das MMX-Gerät soll auf dessen Mond Phobos arbeiten.

Wie der Laser Minerale im Boden erkennbar macht

Auf Idefix ist das Jenaer Modul Teil des Raman-Spektrometers RAX. Es erzeugt grünes Licht mit einer Wellenlänge von 532 Nanometern und einer Leistung von mehr als 100 Milliwatt. Das Instrument richtet den Strahl auf eine Stelle der Oberfläche und erfasst einen Teil des zurückgestreuten Lichts. Dessen spektrale Veränderungen hängen mit den Bindungen im bestrahlten Material zusammen. Anhand dieser Muster können Forschende Minerale an den untersuchten Stellen erkennen, noch bevor eine Probe den Rückweg zur Erde antritt.

Für eine solche Messung müssen die optischen Elemente über Start, Reise und Betrieb hinweg präzise ausgerichtet bleiben. Die Vibrationen einer Rakete, Strahlung und starke Temperaturschwankungen belasten das kleine System; ausgelegt ist es für Temperaturen von minus 130 bis plus 24 Grad Celsius. Forschende in Jena fixierten deshalb Elemente des Laserresonators und der nachfolgenden Optik mit einer laserbasierten Löttechnik. Nach dem Start lässt sich die Optik nicht mehr nachjustieren.

Die Lötverbindungen sollen die Position der Bauteile langfristig sichern. Sie vermeiden zugleich mögliche Probleme durch Klebstoffe, die im Vakuum Stoffe abgeben und empfindliche optische Flächen beeinträchtigen könnten. Für die Messung ist das keine bloße Frage der Haltbarkeit: Verändert sich die Ausrichtung des Strahls oder des aufgenommenen Lichts, leidet die Aussagekraft des Spektrums. Die spezielle Fügetechnik verbindet damit die Vorgeschichte des Lasers unmittelbar mit seiner wissenschaftlichen Aufgabe auf Phobos.

Welche Rolle der deutsch-französische Rover übernimmt

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt beschreibt Idefix als rund 25 Kilogramm schweren Rover, den es gemeinsam mit der französischen Raumfahrtagentur CNES entwickelt und gebaut hat. Während des Flugs sitzt er zwischen den Landebeinen der MMX-Sonde. Das DLR steuert unter anderem Fahrwerk, Aufricht- und Fortbewegungssystem sowie das Raman-Spektrometer und ein Radiometer bei. Von CNES stammen unter anderem Kameras sowie zentrale Technik für Energieversorgung und Kommunikation.

Nach dem Absetzen soll sich Idefix selbst aufrichten und die Oberfläche erkunden. Seine Instrumente untersuchen Zusammensetzung, Temperatur und Beschaffenheit des Bodens; die Kameras können außerdem zeigen, wie sich die Räder im lockeren Material verhalten. Die Ergebnisse sollen helfen, die spätere Landung der Muttersonde zur Probenentnahme vorzubereiten. Der Rover liefert dabei Befunde von den Stellen, die er tatsächlich erreicht. Die Raumsonde erkundet Phobos aus größerer Entfernung und soll anschließend Material für Untersuchungen in Laboren auf der Erde einsammeln.

Vom geplanten Start bis zur Probe auf der Erde

Der Missionsplan der ESA setzt den Start einer H3-Rakete in Tanegashima für den 20. Oktober 2026 um 04:41 Uhr japanischer Zeit an; in Mitteleuropa ist es dann der 19. Oktober um 21:41 Uhr MESZ. MMX soll den Mars im August 2027 erreichen, ab September Phobos umkreisen und Idefix Anfang 2029 absetzen. Die Landung der Muttersonde zur Probenentnahme ist für 2030 vorgesehen. Eine Kapsel mit mindestens zehn Gramm Material soll 2031 in Australien landen.

Die Proben sollen eine Frage klären, die Beobachtungen aus der Ferne bisher offenlassen: Sind Phobos und Deimos eingefangene Asteroiden, oder entstanden sie aus Trümmern eines großen Einschlags auf dem Mars? Die Messungen des Rovers zeigen, welche Minerale an einzelnen Orten der Phobos-Oberfläche vorkommen. Material in irdischen Laboren lässt sich später mit Instrumenten untersuchen, die für einen Flug zu groß oder zu empfindlich sind. Beide Arten von Daten tragen deshalb auf unterschiedliche Weise zur Rekonstruktion der Herkunft des Marsmonds bei.

Der nächste feste Termin in dieser Abfolge ist der geplante Raketenstart. Erst nach der Ankunft am Mars und dem Absetzen von Idefix wird sich zeigen, welche Stellen auf Phobos der Rover mit dem Jenaer Laser tatsächlich vermessen kann.

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