Được phóng đi bởi tên lửa đẩy thế hệ mới H3 cao 63m, con tàu vũ trụ nặng gần 4,5 tấn đã tách khỏi tên lửa thành công sau 71 phút bay, chính thức bắt đầu hành trình lịch sử kéo dài 5 năm tới hệ thống Sao Hỏa.
Khoảng một giờ sau khi cất cánh, các nhà khoa học trong phòng điều khiển của Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đã vỡ òa ăn mừng khi nhận được tín hiệu xác nhận tách tầng thành công. Nữ nhà khoa học Mari Aida thuộc JAXA xúc động chia sẻ: "Tôi đã mơ về ngày này, vì vậy tôi vô cùng hạnh phúc. Hiện tại tôi cảm thấy thực sự nhẹ nhõm".
Sứ mệnh MMX trị giá khoảng 578 triệu USD (trong đó riêng Nhật Bản đầu tư 350 triệu USD) là minh chứng cho sự hợp tác quy mô lớn giữa JAXA cùng các cơ quan vũ trụ của Mỹ (NASA), Pháp (CNES), Đức (DLR), Châu Âu (ESA) và Úc.
NASA đóng góp 87 triệu USD bao gồm các thiết bị đo đạc quang phổ và hệ thống lấy mẫu khí nén, đồng thời sẽ nhận lại ít nhất 15% lượng mẫu vật thu được để nghiên cứu lâu dài tại Trung tâm Vũ trụ Johnson ở Houston.
Theo kế hoạch, con tàu vũ trụ nặng 5 tấn sẽ mất khoảng 10 tháng di chuyển để tới quỹ đạo Sao Hỏa vào tháng 8/2027 hoặc tháng 9/2027 với vận tốc tối đa lên tới 38.858 km/h. Tàu sẽ đi vào quỹ đạo gần vệ tinh Phobos — vệ tinh lớn hơn có hình dạng khoai tây dị dạng với đường kính khoảng 22,5 km, bay cách bề mặt Sao Hỏa khoảng 6.000 km.
Trước khi tàu mẹ hạ cánh, sứ mệnh sẽ thả một robot tự hành nhỏ nặng 25 kg mang tên IDEFIX do Pháp và Đức hợp tác chế tạo xuống bề mặt Phobos vào cuối năm 2028 hoặc đầu năm 2029. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ tại Phobos, con tàu sẽ thực hiện các chuyến bay quan sát vệ tinh nhỏ còn lại là Deimos (đường kính khoảng 14 km) trước khi rời hệ thống Sao Hỏa vào tháng 11/2030 và mang khoang chứa mẫu vật đáp xuống vùng sa mạc nước Úc vào năm 2031.
Mục tiêu khoa học cốt lõi của sứ mệnh MMX là giải mã câu hỏi hóc búa về nguồn gốc của hai vệ tinh của Sao Hỏa. Hiện tại, giới khoa học chia làm hai luồng giả thuyết chính. Giả thuyết về "vụ va chạm khổng lồ" cho rằng Phobos và Deimos được hình thành từ mảnh vỡ bắn ra sau khi một thiên thể va chạm với Sao Hỏa thời kỳ sơ khai. Giả thuyết về "sự bắt giữ" cho rằng hai vệ tinh này thực chất là các tiểu hành tinh bị lực hấp dẫn của Sao Hỏa hút vào.
Trước MMX, nhân loại từng chứng kiến nhiều thất bại khi tìm cách chinh phục các vệ tinh Sao Hỏa, điển hình là sứ mệnh Phobos-Grunt của Nga vào tháng 11/2011 gặp sự cố ngay sau khi rời Trái đất.
Hiện nay, Nhật Bản đang cùng Trung Quốc cạnh tranh gay gắt trong cuộc đua đưa mẫu vật từ hệ thống Sao Hỏa về Trái Đất. Con tàu Thiên Vấn-3 của Trung Quốc dự kiến khởi hành vào năm 2028 và cũng hướng tới mục tiêu đưa mẫu vật về Trái Đất vào năm 2031. Trong khi đó, dự án thu hồi mẫu vật từ tàu Perseverance của Mỹ đã bị đình trệ sau quyết định cắt giảm ngân sách tại Quốc hội Mỹ vào tháng 1/2026.
