Orbite super-synchrone
La plus intérieure des deux lunes martiennes, Phobos, se trouve dans une orbite sous-synchrone de Mars avec une période orbitale de seulement 7 h 39 min (). La lune extérieure, Deimos, est en orbite super-synchrone de 30 h 19 min (1,263 d) alors que la période de rotation sidérale de Mars est de 24 h 37 min.
Phobos-Grunt
Phobos est un des deux satellites naturels de la planète Mars. De petite taille () et de forme très irrégulière, il circule sur une orbite pratiquement circulaire très basse (altitude moyenne d'environ ) qui diminue relativement rapidement, ce qui devrait entraîner sa destruction par les forces de marées dans quelques millions d'années. L'origine de Phobos n'est pas connue avec certitude : ce satellite de Mars est sans doute un astéroïde capturé par Mars mais pourrait être également un morceau d'un satellite de Mars plus important qui se serait brisé. Phobos est un corps sombre qui semble être composé de chondrite carbonée, une composition similaire à celle des astéroïdes de type C dans la ceinture d'astéroïdes externe. La densité de Phobos est particulièrement faible (1,85) ce qui pourrait s'expliquer par la présence de glace ou de cavités ; la sonde spatiale soviétique Phobos 2 avait détecté un dégazage faible mais permanent, mais était tombée en panne avant d'avoir pu en préciser la nature. La lune est recouverte d'une épaisse couche de régolithe et est criblée de cratères dont le plus grand, Stickney, a un diamètre de .