La NASA contribue à la mission MMX (Martian Moons eXploration) de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA), qui vise à caractériser Phobos et Déimos et à déterminer leur origine. Le lancement de la sonde était planifié le lundi 19 octobre 2026 à 15 h 41 (heure de l'Est) depuis le centre spatial de Tanegashima, au Japon, selon l'article publié le 15 octobre 2026. La sonde doit atteindre Mars en 2027, prélever un échantillon de Phobos au plus tôt en 2028 et le rapporter sur Terre en 2031.

Les apports américains comprennent l'instrument spectrographique MEGANE, qui mesurera les neutrons et rayons gamma émis par la surface de Phobos pour en connaître la composition chimique, ainsi qu'une démonstration technologique de prélèvement pneumatique par jets d'azote à haute pression. La NASA apporte aussi un soutien de communication et de navigation via son réseau d'espace lointain et finance des chercheurs américains. L'agence prévoit de conserver et de mettre à disposition environ 15 % de l'échantillon total rapporté à son laboratoire de Houston.

Les scientifiques débattent depuis longtemps de l'origine des deux lunes : restes d'un impact majeur sur Mars ou astéroïdes capturés par sa gravité. Les données et échantillons de MMX pourraient éclairer cette question et, selon la NASA, l'époque où les planètes telluriques ont pu acquérir une grande partie de leur eau et de leurs composés organiques.