Si Phoenix se propose d'étudier la région polaire martienne, l’avion Ares analysera quant à lui la composition chimique de l’atmosphère au plus près de la surface de la planète ; la sonde Scim prélèvera des échantillons de poussières et de gaz martiens, et les ramènera sur Terre ; enfin, l’orbiteur Marvel étudiera la photochimie de l’atmosphère afin d’y détecter d’éventuelles émissions révélant une activité volcanique ou microbienne.