Les images ci-dessous, acquises par l'instrument CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) de la sonde orbitale MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), montrent les deux lunes de Mars, Phobos et Deimos, observées depuis l'orbite basse autour de Mars. La sonde survolait alors la face nocturne de la planète, et ses instruments avaient été détournés de la surface pour pointer en direction des satellites. L'image de Phobos a été réalisée le 23 Octobre 2007, et montre des détails de sa surface de 400 mètres de large. Celle de Deimos, prise le 7 Juin 2007, possède une résolution de 1,3 kilomètre. Les deux images ont été réalisées sur un éventail de 544 longueurs d'onde réparties entre 0,36 et 3,92 microns. Elles sont ici agrandies deux fois.
Phobos (en haut) et Deimos vus par la sonde MRO Phobos et Deimos ont pour diamètres respectifs 21 et 12 kilomètres et gravitent autour de Mars en 7 heures et 39,2 minutes pour le premier et 1 jour, 6 heures et 17.9 minutes pour le second. Phobos effectuant une révolution autour de Mars plus rapidement que la planète pour tourner sur elle-même (24 heures et 37,4 minutes), un observateur sur la surface le verrait se lever à l'ouest et se coucher à l'est. Son diamètre apparent serait d'environ un tiers de celui de la Lune observée depuis la Terre. Deimos apparaîtrait comme une étoile brillante. Les deux satellites ont été découverts en 1877 par l'astronome Asaph Hall et doivent leurs noms à des divinités mythologiques grecques personnifiant la crainte et la terreur.
Les premières mesures de Phobos et de Deimos, effectuées par les engins spatiaux Mariner 9 et Viking Orbiter, avaient montré que les deux lunes ont des surfaces sombres qui ne réfléchissent que 5 à 7 % de la lumière solaire qu'elles reçoivent. La première reconstruction du spectre de lumière réfléchie par les lunes résultait d'une combinaison complexe de trois instruments différents, et semblait montrer un spectre plat et grisâtre similaire à celui des météorites chondrites carbonées. Les chondrites carbonées sont des matériaux primitifs contenant du carbone supposés provenir de la partie externe de la ceinture d'astéroïdes. Les scientifiques planétaires en avaient déduit que les lunes de Mars étaient des astéroïdes primitifs capturés par la planète dans les premiers moments de son histoire. Des mesures plus récentes avaient montré que les lunes avaient en réalité une couleur tirant sur le rouge, et ressemblaient aux astéroïdes de type D, encore plus primitifs, présents dans le Système Solaire externe. Ces corps ultra primitifs sont aussi supposés contenir du carbone ainsi que de la glace d'eau, mais avoir subi moins de traitements géochimiques que la plupart des chondrites carbonées.
La version des images de CRISM présentées ici, ont été élaborées à partir des longueurs d'onde 0,90, 0,70, et 0,50 microns converties respectivement en couche rouge, verte et bleue. C'est une gamme de couleurs plus large que celle visible par l'homme, permettant d'accentuer les différences de couleurs. Deimos est d'une teinte rougeâtre comme la plus grande partie de Phobos, mais à la surface de cette dernière un second type de matériau est visible, de nuance plus grise, l'éjecta d'un cratère de 9 kilomètre de large. Ce cratère, nommé Stickney, est situé à proximité du limbe supérieur gauche de Phobos et l'éjecta gris se prolonge vers la droite et le bas.
Ces mesures de l'instrument CRISM sont les premières mesures spectrales utilisées pour résoudre les détails du disque de Deimos, et les premières de cette face de Phobos qui couvrent la gamme complète des longueurs d'onde requises pour évaluer la présence de minéraux contenant du fer, de l'eau, et du carbone.