ماموریت فینکس فضاپیمای ماموریت mars surveyor 2001 را به ارث برده است. این فضاپیما در طول سفرش به مریخ شرایط زیادی را تجربه خواهد کرد.در طول پرتاب، وقتی که موشک در حال خارج شدن از گرانش زمین است، فضاپیما دستخوش نیروهای شدید ارتعاشی خواهد شد. در طول سفر ده ماهه به مریخ فضاپیما باید قابلیت تحمل خلأ فضای خارج از جو، همچنین تابش های پر قدرت خورشیدی و نیز برخورد خرده شهاب ها را داشته باشد. در طول ورود به جو مریخ، فضاپیما تا هزاران درجه گرم خواهد شد، در هنگام باز شدن چترها تکان شدیدی را تحمل خواهد کرد و در نهایت در طول عملیات بر روی سطح مریخ باید تحمل سرمای شدید قطب شمال مریخ و همچنین طوفان های غبار این سیاره را داشته باشد.

طبیعتا طراحی و ساخت فضاپیمایی که بتواند چنین شرایطی را تحمل کند تکنولوژی و مهارت های قابل توجهی را می طلبد. این فضاپیما شامل چندین زیرسیستم است که در صورت لزوم با تجهیزات جدیدتر به روز می شدند. این زیرسیستم ها شامل 8 مورد می باشند: (1)زیرسیستم فرماندهی (2)زیرسیستم نیروی الکتریکی (3)زیرسیستم ارتباط ازراه دور (4)زیرسیستم ناوبری (5)زیرسیستم پیشرانش (6)ساختمان فضاپیما (7)زیرسیستم مکانیزم و (8)زیرسیستم کنترل گرما.

2)بازوی رباتیک، RA

ساخته شده توسط آزمایشگاه پیشرانش جت

بازوی رباتیک برای حفر گودال در سطح مریخ، جمع آوری نمونه های خاک و یخ و تحویل این نمونه ها به ابزارهای TEGA و MECA برای تجزیه و تحلیل های شیمیایی و زمین شناختی، طراحی شده است. بازوی رباتیک 2مترو35 سانتیمتر طول دارد و دارای یک مفصل زانویی در وسطش می باشد. این بازو قادر است نیم متر از سطح مریخ را حفر کند؛ دانشمندان تصور می کنند این عمق برای رسیدن به مرز مشترک یخ و خاک کافی باشد. در انتهای بازوی رباتیک یک بیل نصب شده است که شامل تیغه های دندانه دار می باشد و در ابتدای رویارویی بازو با خاک سفت مریخ این تیغه ها خاک را نرم می کنند و پس از آن بیل بازوی رباتیک خاک نرم شده را جمع آوری می کند.

3)آنالیزکننده ی میکروسکوپی، الکتروشیمیایی و رسانایی، MECA

ساخته شده توسط آزمایشگاه پیشرانش جت

آزمایشگاه شیمی مرطوب MECA شامل چهار بشر است که هر کدام از آنها می توانند یک نمونه از خاک مریخ را بپذیرند. بازوی رباتیک فینکس با تحویل یک نمونه‌ی کوچک از خاک به یک بشر آزمایشات آن را راه اندازی می کند. البته هر کدام از این بشرها از قبل با یک محلول آبی گرم آماده ی پذیرش این نمونه ی خاکی هستند. دو میکروسکوپ نوری و اتمی مکمل آزمایشگاه شیمی MECA می باشند. با استفاده از عکس هایی که این میکروسکوپ ها می گیرند دانشمندان می توانند ساختار خاک و یخ را با جزییات خوبی بررسی کنند. قدرت تفکیک میکروسکوپ نوری 4 میکرون در هر پیکسل می باشد و میکروسکوپ اتمی عکس هایی در اندازه های کمتر از 10 نانومتر تهیه می کند. آخرین دستگاه MECA، دستگاه رسانای گرمایی و الکتریکی، به قوزک بازوی رباتیک متصل شده است و رسانایی الکتریکی و گرمایی خاک مریخ را میسنجد.

4)آنالیزکننده ی گرمایی و گازهای آزادشده، TEGA

ساخته شده توسط دانشگاه آریزونا و دانشگاه تـگزاس

TEGA ترکیبی از یک کوره ی داغ و یک طیف سنج جرمی است که دانشمندان از آن برای تشریح نمونه های یخ و خاک مریخ استفاده می کنند. بازوی رباتیک نمونه ی خاک و یخ را به محفظه ی خوراک دستگاه TEGA می ریزد و این محفظه مقدار کمی از خاک و یخ را به هر کدام از 8 کوره ی کوچکی می دهد که هر کدام به اندازه ی محفظه ی جوهر یک خودنویس هستند. هنگامی که یک نمونه با موفقیت توسط یکی از این کوره ها دریافت می شود، دمای کوره کم کم افزایش می یابد تا این که به یک میزان ثابت می رسد. وقتی که دمای کوره به 1000 درجه ی سلسیوس برسد، یخ و مواد سبک دیگر در نمونه تبخیر شده و به جریانی از گازها تبدیل می شوند. سپس این گازها به طیف سنج جرمی منتقل شده و این طیف سنج جرم و غلظت مولکول ها و اتم های خاص داخل نمونه را اندازه گیری می کند.

5)تصویربردار بازوی رباتیک، RAC

ساخته شده توسط دانشگاه آریزونا و موسسه ی ماکس پلانک

RAC بر روی بازوی رباتیک و در بالای بیل آن نصب شده است. این ابزار عکس های نزدیک و تمام رنگی از (۱) سطح مریخ (2) نمونه های جمع آوری شده در بیل بازوی رباتیک و (3) کف و دیواره های گودال حفر شده توسط  بازوی رباتیک، می گیرد.قدرت تفکیک RAC 23 میکرون در هر پیکسل می باشد و این دوربین شامل دو نورپرداز است که محل تصویربرداری را روشن می کنند.

6)تصویربردار سه بعدی، SSI

ساخته شده توسط دانشگاه آریزونا

SSI در این ماموریت با تهیه ی عکس های سه بعدی با قدرت تفکیک بالا و چشم اندازی وسیع، مانند چشم های فینکس عمل می کند. این دوربین در بالای یک دکل 2 متری نصب شده است و عکس هایی در ابعاد 1024*1024 پیکسل تهیه

می کند. البته قابلیت های SSI به خاطر وجود فیلترهای نوری و فروسرخ، خیلی بیشتر از چشم انسان است.داده های سه بعدی SSI با ارائه ی مدل های دیجیتالی از عوارض سطحی اطراف، به عملیات بازوی رباتیک کمک می کند. همراه داده هایی که از MECA و TEGA دریافت میشود، دانشمندان از این عکس های سه بعدی برای زمین شناسی مریخ استفاده می کنند. SSI همچنین از اتمسفر مریخ و سطح خود مریخ نشین هم تصویربرداری می کند. تصاویری که از سطح مریخ نشین گرفته می شود، میزان گرد و غباری را که بر روی آن نشسته است مشخص میکند. دانستن این میزان به دانشمندان کمک می کند تا در مورد فرسایش و فرایند های جوی مریخ اطلاعات مهمی به دست آورند؛ ولی این موضوع بیشتر برای مهندسان حیاتی است که میزان غبار روی صفحات خورشیدی و در نتیجه میزان تنزل نیروی بدست آمده از این صفحات را محاسبه کنند.

7)تصویربردار فرود، MARDI

ساخته شده توسط مؤسسه ی علوم فضایی malin

MARDI در تمام مدت فرود فضاپیما از محل فرود عکس های رنگی و با زاویه ی دید 66 درجه می گیرد. کار MARDI بلافاصله پس از جدا شدن سپر حرارتی در ارتفاع حدود 8 کیلومتری سطح مریخ شروع می شود. این اولین باری است که عکس هایی در هنگام فرود یک فضاپیما بر روی سیاره ی مریخ گرفته می شود. دانشمندان از این عکس ها برای تهیه ی یک بافت جغرافیایی از تغییرات سطحی ناحیه ی فرود، استفاده می کنند. این بافت جغرافیایی به دانشمندان کمک می کند که بفهمند آیا محل انتخاب شده برای فرود نماینده ی کاملی از قطب شمال مریخ هست یا نه. MARDI فقط 300-400 گرم وزن دارد و در تمام مدت تصویربرداری فقط 3 وات نیرو مصرف می کند.

8)ایستگاه هواشناسی، MET

ساخته شده توسط آژانس فضایی کانادا

در سراسر دوره ی عملیات فینکس در مریخ، MET آب و هوای روزانه ی نواحی شمالی مریخ را با استفاده از حسگرهای دما و فشار و ابزاری به نام Lidar ، ثبت می کند. Lidar ابزاری است که مانند رادار عمل میکند؛ با این تفاوت که از امواج ضربانی نور لیزر به جای امواج رادیویی استفاده می کند. Lidar نور را به طور عمودی به اتمسفر مریخ می فرستد واین نور توسط ذرات غبار و یخ بازتاب می شود؛ زمان بازگشت این نور تعیین کننده ی اطلاعاتی در مورد ذرات اتمسفر مریخ   می باشد.  MET همچنین از3 ترموکوپل برای تعیین دمای اتمسفر مریخ استفاده می کند.

3.پرتاب

با استفاده از یک موشک Delta 2925 فینکس ماموریت خود را در مدت یک پنجره ی پرتاب 22 روزه در آگست 2007 شروع کرد. پرتاب در پایگاه نیرو هوایی Cape Canaveral در فلوریدا انجام شد. Delta 2925 قبلا با نام DeltaI I7925 شناخته می شد و به دلیل پرتاب های موفقی که تاکنون داشته است برای این ماموریت انتخاب شد. این موشک 285228 کیلوگرم وزن دارد.بلند کردن چنین وزنی از زمین کار آسانی نیست. در این موشک یک موتور RS-27A به همراه 9 موتور موشکی دیگر استفاده می شود. موتور RS-27A می تواند 890000 نیوتون نیروی پیشرانش تولید کند. این نیرو معادل است با نیرویی که توسط متراکم کردن آب 2000 لوله ی آتشنشانی در یک لوله به قطر 1.5 متر، به وجود می آید.

4.در مسیر

از موقعی که فینکس در مسیر مریخ قرار می گیرد، سفر آن تقریبا 10 ماه طول می کشد تا به مریخ برسد. در مسیر مریخ فضاپیما مانورهای تصحیح مسیر (TCM) انجام می دهد. در طول این عملیات شبکه ی فضایی DSN برای ارتباط با فضاپیما استفاده می شود. اولین TCM 10 روز پس از پرتاب انجام می شود که فضاپیما را در یک مسیر مستقیم بسوی مریخ قرار می دهد. TCMهای بعدی برای تصحیح خطاهای کوچک در اولین TCM برنامه ریزی شده اند. در طول دو  هفته ی آخر قبل از این که فینکس وارد جو مریخ شود، DSN فضاپیما را دقیق تر از قبل ردیابی خواهد کرد. دو TCM هم برای سه روز آخر پرواز برنامه ریزی شده اند. تجهیزاتی که در طول مسیر مورد نیاز بوده اند، برای مثال صفحات خورشیدی و موتور های تصحیح مدار 5 دقیقه قبل از مرود به جو از فضاپیما جدا می شوند.

5.فرود و در مریخ