Setelah itu, wahana tersebut akan mengumpulkan setidaknya 10 gram material permukaan dan membawa pulang sampel tersebut ke Bumi. Wahana antariksa tersebut diperkirakan tiba di sistem Mars pada 2027 dan melakukan pengamatan terperinci terhadap Phobos, termasuk dari orbit kuasi-satelit.
Wahana itu juga akan mengamati Deimos, bulan Mars lainnya, selama misi berlangsung. Misi ini mencakup penempatan sebuah rover kecil bernama Idefix untuk menjelajahi permukaan Phobos dan menunjang operasi pendaratan serta pengambilan sampel.
JAXA menargetkan sampel tersebut tiba di Bumi pada 2031, yang berpotensi memberikan wawasan baru tentang asal-usul bulan-bulan Mars dan evolusi sistem Mars.