Illustration du module d'atterrissage Phoenix (Image : NASA Jet Propulsion Laboratory, Université de l'Arizona)

C'est au cours de la mission de l'atterrisseur martien Phoenix que la région arctique de Mars a été explorée pour la première fois à partir de la surface même de la planète. Phoenix a été lancé du Centre spatial Kennedy à bord d'une fusée Delta II à 5 h 26 HAE, le 4 août 2007. Le 25 mai 2008, il s'est posé à proximité de la calotte polaire de l'hémisphère Nord, dans une région appelée Vastitas Borealis, où il a continué de fonctionner avec succès pendant plus de cinq mois (ce qui bien au-delà de sa durée de vie prévue de 90 jours).

La mission Phoenix a marqué une première pour le Canada. Il s'agissait en fait de la première fois que le Canada, en tant que nation, se posait à la surface de Mars. Le Canada a contribué au module Phoenix une station météorologique qui enregistrait les données météo quotidiennes au site d'atterrissage. Ses instruments ont mesuré la température et la pression sur Mars et ont sondé les nuages, le brouillard et la poussière dans la basse atmosphère martienne. Et plus particulièrement, la station a permis de confirmer qu'il neige sur Mars en détectant des flocons de neige tombant dans l’atmosphère de Mars.