Специалисты Национального космического агентства США NASA, 27 сентября 1997 года провели последний сеанс связи с исследовательским марсоходом «Соджорнер». Станция проработала на поверхности красной планеты три месяца, что во много раз превысило запланированное расчетное времени. Запущенный по программе «Марс Патфайндер» аппарат, за время работы преодолел до потери связи дистанцию примерно в 100 метров.

«Марс Патфайндер» - программа НАСА по изучению Марса с помощью неподвижной марсианской станции и марсохода «Соджорнер». Основной целью программы была отработка технических решений, таких как схема дешевой посадки, дополнительной целью было проведение научных исследований: получение фотографий, изучение состава пород с помощью спектрометра, излучатель которого был изготовлен в России, и исследование атмосферы.

Аппарат «Марс Патфайндер», полной массой 895 килограмм и размерами 1,5 × 2,65 метров, был запущен с мыса Канаверал 4 декабря 1996 года НАСА с помощью ракеты-носителя Дельта-2 через месяц после запуска Марс Глобал Сервейор.

Посадка аппарата «Марс Патфайндер» на поверхность Марса состоялась 4 июля 1997 года в Долине Арес, в районе равнины Хриса. Спускаемый аппарат вошел в атмосферу на скорости свыше 7,5 км/с, при этом теплоизоляционная защита предохраняла его от перегрева во время торможения в атмосфере. Лобовой экран в течение двух минут погасил скорость до 400 м/с. Затем был раскрыт парашют диаметром 12,7 метров. Примерно за 8 секунд до удара о поверхность включились тормозные двигатели, и надулись амортизационные баллоны. Аппарат достиг поверхности Марса на скорости 90 км/ч и отскочил от нее несколько раз до полной остановки.

Из-за сбоя на станции Сети дальней связи отделить марсоход в тот же день не удалось. К тому же обнаружилась нестабильность связи между марсианской станцией и марсоходом, которую удалось устранить только к 17:00 следующего дня.

Марсоход «Соджорнер» приступил к научным экспериментам 6 июля 1997 года, в частности, изучению ближайшего камня. В этот же день была также передана круговая панорама, снятая камерой марсианской станции. В дальнейшем марсоход изучил еще несколько камней, а станция измеряла параметры ветра, температуру и делала снимки. Последний сеанс связи с марсианской станцией состоялся 27 сентября.

Программа «Марс Патфайндер» была признана законченной 10 марта 1998 года. Марсианская станция проработала на поверхности планеты 3 месяца, гораздо больше расчетного времени, по плану предполагалось проработать от недели до месяца.

По версии исследователей, сбой произошел из-за батареи, вышедшей из строя вследствие большого числа циклов разряда/заряда. Батарея использовалась для нагрева электроники станции до уровня чуть выше ожидаемой ночной температуры Марса. После отказа батареи низкие температуры привели к выходу из строя критически важных систем и потере связи.

Научные результаты программы «Марс Патфайндер»

Получив несколько изображений неба при различном положении светила, ученые смогли определить, что радиус частиц в составе розовой дымки составляет около 1 микрометра. Судя по цвету, грунт богат гидроксидом железа, что говорит в пользу теории о теплом влажном климате в прошлом. Патфайндер нес на своем борту несколько магнитов для оценки магнитной составляющей марсианской пыли. В конце концов, все кроме одного магнита покрылись пылью.

Так как самый слабый магнит не собрал на себе ни частички грунта, был сделан вывод, что воздушная пыль не содержит чистый магнетит - магнитный железняк, или оксимагнетитов. Вероятно, оседание пыли было спровоцировано оксидом железа. Позднее, используя более простые инструменты, марсоход Спирит обнаружил, что только наличие магнетита может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса.

Ежедневное отслеживание доплеровского смещения и менее частое измерение расстояния между космическим аппаратом и станциями дальней космической связи во время сеансов связи позволило определить положение марсианской станции и направление оси вращения Марса. Полученные данные, с учетом сведений ранее полученных спускаемыми аппаратами Викинг, позволили втрое улучшить определение прецессионной константы Марса.

Определенная степень прецессии согласуется с гипотезой что негидростатическая составляющая полюсного момента инерции вызвана существованием огромного вулканического нагорья Фарсида. Вычислено что радиус металлического ядра Марса составляет от 1 300 до 2 000 километров. Всего было передано 16,5 тысяч снимков камеры марсианской станции и 550 снимков камер марсохода, проведено 15 анализов пород. Научные результаты дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и теплым».

Марсоход начал исследовать первый камень на третьи марсианские сутки. Камень получил название «Барнакл-Билл». Изучение состава осуществлялось альфа-протон-рентгеновским спектрометром APXS в течение 10 часов. Были обнаружены все элементы за исключением водорода, который составляет менее 0,1% от массы камня или грунта. «Барнакл Билл» оказался похож по составу на земные андезиты, что подтверждает большую вулканическую активность Марса в прошлом.

Следующим объектом для исследования стал камень, получивший название «Йоги». Камень напоминал голову медведя, поэтому был назван в честь героя мультипликационных фильмов медведя Йоги Бир. Анализ c помощью APXS показал, что камень представляет собой кусок базальтовой породы, более примитивный по элементному составу, чем «Барнакл Билл». Форма и структура поверхности «Йоги» дают возможность предположить, что он принесен потоками воды.

Затем ученых привлек своей беловатой окраской камень «Скуби-Ду», к нему был отправлен ровер с целью проверить, не покрыт ли камень осадочной коркой. На 18-ые сутки были успешно приняты результаты измерений «Скуби-Ду», а на 21-ые сутки закончен анализ данных по составу камня. Оказалось, что он сходен по составу с грунтом района посадки, но имеет повышенное содержание кальция и кремния по сравнению с изученными ранее камнями.

На следующем камне, «Моу», было найдено несколько отметок на его поверхности, демонстрирующих ветровую эрозию. В области, названной «Сад Камней», Соджорнер столкнулся с дюнами в виде полумесяца, похожими на земные.