MMXのミッション目的は、火星衛星と、生命が誕生・居住可能な環境の起源を探り、火星圏進化史への新たな知見を獲得するとともに、将来の探査活動の礎となる探査技術を獲得することである。

惑星科学　―　火星衛星と、生命が誕生・居住可能な環境の起源を探る

1. 火星衛星の起源を明らかにし、内外太陽系接続領域における惑星形成過程と物質輸送に制約を与える。

2. 火星衛星からの視点で、火星圏変遷の駆動メカニズムを明らかにし、火星圏進化史に新たな知見を加える。

探査技術獲得　―　将来の探査活動の礎

宇宙探査を先導する技術を獲得する。

1. 火星圏への往還技術および惑星衛星圏への到達技術を獲得する。

2. 火星衛星表面への到達技術・滞在技術および天体表面上での高度なサンプリング技術を獲得する。

3. 新探査地上局との組合せに最適な通信技術を獲得する。

MMXのミッションがもたらす付加価値・波及効果は、火星表層の科学、将来の有人火星探査、探査活動の発信にも寄与します。MMXは日本独自の火星圏探査です。

スーパーハイビジョンカメラ　―　高詳細映像による火星圏からの発信

NHKとJAXAが共同開発するスーパーハイビジョンカメラ（SHV）は、火星、および火星衛星の4K、8Kの高詳細映像を撮影し、地球に送り届けます。様々なアウトリーチ機会を利用して国内外に発信することで、宇宙探査における我が国のプレゼンスを拡大します。

フォボスからのサンプルに含まれる　―　フォボス上の火星隕石のかけら

フォボス表面には、隕石衝突により火星表面から吹き飛ばされた火星隕石のかけらが降り積もっていると考えられています。MMXが持ち帰るフォボスからのサンプルに紛れ込んだ火星隕石のかけらにより、火星表面層の化学組成と、その歴史を制約できる可能性があります。

フォボスは火星への橋頭保　―　有人火星探査の先陣を切るMMX

MMXは、有人火星探査では必須となる火星圏への往復を果たします。また、有人火星探査の重要拠点と目されるフォボスの表面地形、地盤情報、表面・周辺環境を世界で初めて詳細に観測して、天然の宇宙ステーションとしての利用可能性を探ります。

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火星やその2つの衛星、フォボスとダイモスの謎を解き明かすためには、どうしたら良いか、どんな観測機器で何を観測し、どんなサンプルを取ってくるべきか、MMXはサンプルを採取するだけでなく、様々な観測機器によって火星や火星衛星のリモートセンシングも行います。
また、火星衛星には表と裏の面があり、それぞれで成分が異なると考えられています。どの場所からサンプルを取るべきなのか、国内外の科学者によって議論が進められています。