Непосредственное изучение красной планеты – не единственное направление, которое имеет значение для дальнейшей колонизации. Еще одна важная часть исследований – изучение околомарсианского пространства, в частности его спутников. Фобос рассматривается как стратегически важный объект – перевалочный пункт астронавтов по маршруту к красной планете. Его изучению посвящен отдельный масштабный проект.
Фобос изучают с помощью специального оборудования инфракрасного изучения, установленного на орбитальном аппарате NASA «MarsOdyssey». Основной объект изучения – температурные характеристики спутника. Система спектрального отображения теплового излучения (THEMIS) следит за перепадами температуры на Фобосе круглые сутки. Поверхность спутника резко нагревается, когда его освещает Солнце, а на закате – охлаждается.
Длительные наблюдения помогли ученым разглядеть структуру поверхности спутника. Ранее, они предполагали, что Фобос состоит из скальных пород, но это не подтвердилось. Исследования показали, что поверхность этого объекта имеет песчаную структуру – скорее всего она состоит из скоплений песка и пыли.
Исследователи также наметили потенциальное место высадки космических шатлов на Фобосе. Равнина, которую предполагают использовать в качестве «космодрома» расстилается на двадцать два километра в диаметре.