Les deux lunes de la planète Mars sont Phobos et Déimos. Ces lunes de Mars pourraient bien être des astéroïdes capturés en provenance de la principale ceinture d'astéroïdes qui se situe entre Mars et Jupiter.
Ces deux satellites orbitent très près de leur planète, à quelques milliers de kilomètres de celle-ci, 9 377 km pour Phobos et 23 460 km pour Déimos.
Ces deux lunes sont liées à Mars par les forces de marées et montrent donc toujours la même face à leur planète, comme le fait la Lune par rapport à la Terre. Comme Phobos orbite autour de Mars en 7H39, plus rapidement que ne tourne la planète Mars sur elle-même (24H36), les forces de marées font décroitre son rayon orbital de manière lente mais constante, au rythme de quelques cm par an. Puisque son orbite est en-dessous de l'altitude synchrone, dans 20 à 40 millions d'années, il est possible que Phobos se brise ou s'écrase sur la surface martienne.
N. B. : Les noms de ses lunes sont une allusion à un vers grec, « Le Dieu de la guerre arrive, flanqué de ses deux satellites (hommes de main) peur et terreur » phobos signifie en grec 'peur', et deimos 'terreur'.
Phobos et Déimos ressemblent beaucoup aux astéroïdes de type C, c'est-à-dire des astéroïdes carbonés. Les scientifiques ne comprennent toujours pas comment Mars aurait pu capturer gravitationnellement ces deux astéroïdes et les amener dans le plan équatorial de la planète rouge. L'image ci-contre montre la forme très irrégulière de Phobos observé par la sonde Mars Express de l'Agence spatiale européenne lors d'un survol le 7 mars 2010. On peut y voir de nombreux sillons entrecroisés et une série de cratères qui s'alignent sur une bonne partie de la surface de la lune. Phobos ressemble à un agglomérat de débris en orbite et sa masse n'est pas assez importante pour que la gravité l'ait transformé en une sphère. L'agence spatiale russe (RosKosmos) a retenu la mission PHOBOS-GRUNT comme première priorité de son programme scientifique spatial afin d'explorer Phobos. La mission PHOBOS-GRUNT est un démonstrateur technologique conçu pour tester la possibilité d'atterrir et de décoller de Phobos.
La mission permettra d'effectuer des observations in situ dès avril 2013 durant plus d'une année.
Elle collectera des échantillons qui seront ramenés sur Terre pour analyses en juillet 2014.