Фотокамера THEMIS (Thermal Emission Imaging System), созданная в университете штата Аризона, позволяет делать изображения как в видимом, так и в инфракрасном спектре. Так как минералы, находящиеся на поверхности планеты, отражают тепло по-разному, инфракрасная камера позволит ученым определить их тип и состав. Исследователей интересует в первую очередь карбонаты, которые формируются во влажной окружающей среде. Их обнаружение позволило бы вычислить места, когда-то бывшие теплыми и влажными, создавая условия для жизни организмов.
Инфракрасная камера также исследует ночную сторону Марса в поисках источников тепла, свидетельствующих о геотермальной активности, в условиях которой тоже может существовать микробная жизнь. Полученная информация позволит ученым выбрать места для посадок будущих экспедиций, которые займутся изучением поверхности Марса.