Az ESA Mars Express űrszondája 2003 decemberében érte el a Vörös Bolygót, és azóta lenyűgöző képeket és egyéb adatokat küld vissza. Noha a Mars a fő célpontja, az űreszköz sarki pályája néha a Phobos közelébe viszi, amely a bolygó két holdja közül a nagyobbik. A legutóbbi elrepülési sorozat során, február 16. és március 26. között, a Mars Express új rekordot állít fel azzal, hogy március 3-án mindössze 50 km-re halad el a Phobos felszínétől. Az ilyen közeli megközelítések során gyűjtött adatok segíthetnek megoldani az érdekes kis holdat övező rejtélyek egy részét.
A Mars Express és más űreszközök által visszaküldött felvételek azt mutatják, hogy a Phobos egy megrongálódott, burgonya alakú szikla, amelynek átmérője kevesebb, mint 28 km. Szinte kör alakú, az egyenlítő mentén haladó pályán kering, körülbelül 6000 km-re a bolygó felszíne felett. Annak érdekében, hogy ne csapódjon bele a Marsba, nagyon nagy sebességgel kell körbejárnia a pályáját. Egy körbefutás 7 óra 39 percig tart, így a bolygón álló szemlélő naponta háromszor láthatná a Phobost nyugatról kelet felé áthaladni az égen.
A tudósok többsége úgy véli, hogy ez a kis űrkő egy aszteroida, amely túl közel került a Marshoz, és a bolygó gravitációja befogta. Ugyanakkor nagyon nehéz megmagyarázni, hogyan jutott el a Phobos a jelenlegi pályájára. A befogott holdak többsége ugyanis nagyon elliptikus (tojás alakú) pályán kering, messze a bolygójától. A Mars Express segíthet megoldani ezt a rejtélyt. A tudósok a Phobos gravitációjának az űreszközre gyakorolt hatásának és a pályájának megváltozásának tanulmányozásával többet tudhatnak meg a hold belsejéről. A korábbi adatok arra utalnak, hogy a Phobos porózus kőzethalom lehet, sok üreges résszel.
