3 sierpnia 2007 roku z przylądka Canaveral na Florydzie wystartuje rakieta Delta II, na pokładzie której zostanie wyniesiony nowy lądownik NASA Phoenix Mars Lander (PML) 4 sierpnia 2003 NASA wybrała do realizacji misję Phoenix, zaproponowaną przez zespół Uniwersytetu Arizona, pracujący pod kierownictwem Petera Smitha. Będzie to druga misja, której celem jest osiągnięcie okolic okołobiegunowych Marsa. Phoenix Mars Lander jest unowocześnioną wersją misji, odwołanej po fiasku lądownika Mars Polar Lander( MPL), który najprawdopodobniej rozbił się o powierzchnię planety. Zespół powołany do zbadania przyczyn katastrofy MPL doszedł do wniosku, że główną przyczyną niepowodzenia były błędne założenia dotyczące gęstości atmosfery, co doprowadziło w efekcie do tego, że zbyt późno włączyły się silniki hamujące i sonda z nadmierną prędkością uderzyła w grunt. Wnioski te zostały pośrednio potwierdzone przez lądowniki Spirit i Opportunity, które zrekompensowały siłę zbyt szybkiego podejścia dłuższym działaniem silników hamujących. Ten sam błąd, był również najprawdopodobniej przyczyną utraty pierwszego europejskiego lądownika Beagle 2 .Wszystkie utracone urządzenia miały przyjęte sztywne parametry dotyczące oporu stawianego przez atmosferę i zbyt mały margines błędu. Misja PML została przygotowana na taką ewentualność i miejmy nadzieję, że w maju 2008 roku będziemy mogli podziwiać zupełnie nową odsłonę czerwonej planety.
W grudniu 2006 roku, naukowcy z JPL, wykorzystując najbardziej zawansowaną technologicznie sondę Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) pokusili się o odnalezienie na powierzchni planety znajdujących się tam lądowników. Sfotografowano niewidziane od lat
Vikingi a na zdjęciach ukazujących łaziki Spirit i Opportunity widać nawet ślady pozostawione przez ich koła. Pojawiła się więc szansa, aby odnaleźć rozbity lądownik Mars Polar Lander i definitywnie rozwiać wszelkie wątpliwości co do losu tego próbnika.
Feniks ma wylądować między 65 a 75 stopniem szerokości geograficznej północnej, czyli w rejonie, gdzie sondy Mars Global Surveyor i Mars Express odkryły silną emisję wodoru, pochodzącą najprawdopodobniej od płytko położonych pokładów lodu wodnego.
Dokładne miejsce lądowania nie zostało jeszcze wybrane, ale trzy potencjalne lądowiska są poddawane dokładnym obserwacjom z orbity, w szczególności przez wspomnianą już wcześniej sondę MRO.
Po trwającym około osiem miesięcy locie i jednodniowym przygotowaniu bezpośrednim, sonda oddzieli się od członu podróżnego i wejdzie w atmosferę Marsa. Cała operacja potrwa według planów 470 sekund. Na wysokości około 125 km nad powierzchnią, osłona termiczna zetknie się z gęstymi warstwami atmosfery. Kąt wejścia wynosić będzie 12º, a prędkość 5,7 km/s. Po 99 sekundach sonda znajdzie się na wysokości 45 km i przez następne 117 s będzie hamować aerodynamicznie, po czym otworzy się spadochron. Nastąpi to na wysokości 13 km przy prędkości około 504 m/s. Kilometr niżej oddzieli się niepotrzebna już osłona termiczna, oraz włączą się pierwsze urządzenia pokładowe sondy: radar kontrolujący prędkość opadania oraz kamera, której zadaniem będzie dokładne sfotografowanie terenu pod lądownikiem. Na wysokości 740 m odrzucony zostanie spadochron a 200 m niżej włączą się silniki hamujące sondy mające zmniejszyć prędkość opadania do 1,6 m/s i z taką prędkością sonda powinna osiągnąć powierzchnię. Całą operację od wysokości 11 km będzie kontrolował radar sprzężony z komputerem sondy, dzięki czemu zostanie ustalony dokładnie czas pracy silników hamujących, co zabezpieczy ją przed losem swojego poprzednika. Jeżeli feniks przejdzie pomyślnie tę fazę czekają nas tygodnie fascynujących wydarzeń. Szeroki program badawczy rozpocznie się od stworzenia panoramy okolicy, w której osiądzie próbnik. Następnie do pracy przystąpią urządzenia badawcze sondy
- Robot Arm Camera (RAC) - aparat umieszczony na ramieniu koparki
- Microscopy, Electrochemistry and Conductivity Analyzer (MECA) - analizator fizyko-chemicznych własności gruntu
- Thermal Evolved Gas Analyzer (TEGA)- analizator gazów uwalniających się z podgrzewanych próbek gruntu
- Meteorological Station (MET) - zestaw przyrządów meteorologicznych, w tym Light Detection And Ranging (LIDAR)
Ramię koparki sondy będzie w stanie pobrać próbki do badań nawet z głębokości ok. 1 m. Wybór miejsca badania i zdjęcia pobranego materiału zostaną wykonane przy pomocy przyrządu RAC. MECA przeanalizuje skład gruntu a dzięki możliwości uzyskania ogromnych powiększeń, może uda się znaleźć odpowiedź na jedno z podstawowych pytań: czy na Marsie jest życie? TEGA to spuścizna po utraconym MPL i przeprowadzi analizę gazów uwolnionych w trakcie podgrzewania próbek Również w tym eksperymencie zaplanowano procedury mogące potwierdzić istnienie życia. MET to cały zespół przyrządów meteorologicznych rejestrujących warunki pogodowe oraz analizujących skład gazów uwalnianych do atmosfery podczas marsjańskiego lata.
Czas pracy sondy to 150 sol (marsjańskich dni), czyli około pięć naszych ziemskich miesięcy. Niestety, ale w tym wypadku nie ma wielkich nadziei na dłuższą pracę lądownika, ponieważ warunki nasłonecznienia spowodują zbyt duży spadek dostarczanej z paneli słonecznych mocy.