Druga sonda marsjańska NASA, przeznaczona do lądowania w podbiegunowym rejonie Marsa.

Nawiązuje do nieudanej misji Mars Polar Lander. Lądownik został adaptowany z odwołanej misji roku 2001- Mars Surveyor Lander. W przeciwieństwie do misji MPL Phoenix ma wylądować w rejonie północnego bieguna, w rejonie pomiędzy 65 a 75°N, preferowana długość areograficzna 240°E. Preferowane miejsce lądowania ma współrzędne 68,35°N, 233,0°E i leży na granicy regionów Scandia i Vastitas Borealis Marginal. Głównym zadaniem sondy będą poszukiwania lodu w warstwie podpowierzchniowej gruntu (do 50 cm) oraz badania atmosfery do wysokości 20 km. Czas działania lądownika przewidziano na 90 soli w okresie lata na półkuli północnej. Przebieg lotu.

Start z wyrzutni SLC-17A na Cape Canaveral za pomocą rakiety nośnej Delta 2 (model 7925-9.5), masa sondy 670 kg, z tego lądownik 350 kg.

Wymiary: średnica 2,64 m, wysokość 1,74 m, rozpiętość baterii słonecznych 3,6 m. Lądownik: wysokość maksymalna 2,2 m, rozpiętość 5,52 m, średnica kadłuba 1,5 m, długość ramienia 2,35 m. Lądowanie zostanie zrealizowane za pomocą 12 hydrazynowych silników o ciągu 293 N każdy. Podczas lotu międzyplanetarnego korekcje będą wykonywane za pomocą ośmiu silników o ciągu 15,6 N każdy, orientację utrzymywać będą cztery silniczki o ciągu 4,4 N. Zasilanie w energię elektryczną pochodzić będzie z dwóch paneli baterii słonecznych o powierzchni 4,2 m².

W skład aparatury naukowej lądownika (łączna masa 55 kg) wchodzą:
 

Mars Descent Imager - kamera do fotografowania w czasie lądowania (nieaktywna z powodu możliwości interferencji sygnału); Stereo Imager - kamera stereoskopowa na 2-metrowym maszcie; Robot Arm and Camera - ramię koparki z kamerą; Thermal Evolved Gas Analyzer - analizator gazów uwalniających się z podgrzewanych próbek gruntu (8 próbek); Microscopy Electeochemistry&Conductivity Analyzer - analizator fizyko-chemicznych własności gruntu (4 próbki oraz 10 za pomocą mikroskopu); Meteorology Suite  - zestaw przyrządów meteorologicznych.

Przebieg lotu:

Wyznaczony na 03.08.2007 start został 31.07.2007 opóźniony o 24 godziny z powodu niesprzyjających warunków meteorologicznych.

04.08.2007 o 09:26:34,596 nastąpił start, o 10:46:09 sonda znalazła się na orbitę heliocentrycznej o parametrach: hp=0,975 AU, ha=1,668 AU, i=3,4°.

10.08.2007 o 18:30 przeprowadzono pierwszą korektę kursu sondy (TCM-1) włączając na 197" cztery silniki, które zwiększyły prędkość o 18,5 m/s (do 33 180 m/s).

06.10.2007 komputer sondy został trafiony kwantem promieniowania kosmicznego, w wyniku czego przeszła ona w "safe mode". Konsekwencją było m. in. opóźnienie manewru TCM-2 o tydzień.

26.10.2007 przeprowadzono korektę kursu sondy TCM-2, włączając na 45,9" jej cztery silniki, które zmieniły prędkość o 3,6 m/s.

10.04.2008 o 00:00 przeprowadzono korektę kursu sondy TCM-3 (A-45 d), włączając na ok. 35" jej cztery silniki. [A (arrival) oznacza dzień przylotu.]

09.05.2008 zrezygnowano z wykonania korekty orbity - manewru TCM-4 (A-15 dni).

18.05.2008 o 04:45:19 przeprowadzono korektę kursu sondy TCM-5 (A-8 d), włączając na 1,8" (wg innych danych na 3") jej silniki.

24.05.2008 zrezygnowano z przeprowadzenia manewru TCM-6 (A-22 h), pozostawiając opcję TCM-6X (A-8 h).

25.05.2008 zrezygnowano również z przeprowadzenia manewru TCM-6X (A-8 h).

25.05.2008 o 23:38:24 (odbiór sygnału na Ziemi o 23:53:44) sonda miękko wylądowała na Marsie w punkcie o przybliżonych współrzędnych 68,22°N, 234,3°E. Lądownik jest nachylony zaledwie 0,25° w stosunku do poziomu i usytuowany panelami baterii słonecznych w kierunku wschód-zachód, jak zakładano. Wszystkie urządzenia działają poprawnie, maszty z kamerą oraz instrumentami meteorologicznymi wysunęły się, osłona koparki została otwarta. Kilka pierwszych zdjęć z powierzchni: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6.

26.05.2008 MRO przekazała zdjęcie, na którym widoczny jest Phoenix podczas lądowania na spadochronie, a także miejsce lądowania próbnika i jego pozostałych elementów.

27.05.2008 wystąpiły kłopoty z przekazaniem nowego zestawu dziennego zadań do wykonania (w tym uruchomienie ramienia), z powodu kłopotów z nadajnikiem UHF w MRO. Zadania te zostaną wykonane w następnym dniu.

28.05.2008 wykonano testowe ruchy ramienia.

29.05.2008 podczas testów TEGA wystąpiło w nim zwarcie.

31.05.2008 sonda przekazała dwa zdjęcia, na których widać najprawdopodobniej spory fragment lodu. Zalega on bezpośrednio pod sondą. Zakrywająca go cienka (5-15 cm) warstwa pyłu została zdmuchnięta przez silniki sondy podczas lądowania.

01.06.2008 wykonano testowe pobranie oraz wysypanie gruntu z powrotem na powierzchnię. Miejsce pobrania próbki. Ponieważ z łopatki nie wysypała się całość próbki, a także nie do końca otwarło się jedno z dwóch skrzydeł drzwiczek komory nr 4 analizatora TEGA (test wykonano 02.06.2008), zdecydowano przed pobraniem pierwszej próbki do badania, wykonać jeszcze jeden test.

03.06.2008 wykonano drugie kopanie testowe, tym razem zakończone sukcesem.

04.06.2008 wykonano pierwsze zdjęcia pyłu za pomocą mikroskopu MECA.

05.06.2008 pobrano pierwszą próbkę do zbadania w analizatorze TEGA. Jednak próbka była na tyle spoista, że po umieszczeniu jej następnego dnia na sitku komory nr 4, do wnętrza przedostało się jedynie kilka ziaren (ok. 1 mg), choć w dniach 6, 8 i 09.06.2008 sitko (o rozmiarze oczek 1 mm) wprawiano co kilka godzin w 20-minutowe wibracje (łącznie 7 razy). Zdjęcia pokazały, że oprócz całego sitka (40 x 100 mm) próbka przysypała również część pokrywy komory nr 3.

08.06.2008 wykonano test pozyskiwania gruntu za pomocą wibrującej skrobaczki, co miało skruszyć próbką w stopniu umożliwiającym wsypanie jej do komór badawczych. Następnego dnia tak pobrana próbka zastała umieszczona na powierzchni podstawki analizatora MECA.

10.06.2008 próbka wypełniła komorę nr 4 analizatora TEGA. Stało się tak w wyniku wpływu drgań oraz zmiany spoistości próbki, leżącej od kilku dni na sitku.

14.06.2008 podgrzano próbki do 35, a potem 175°C, co nie spowodowało uwolnienia choćby śladowych ilości pary wodnej.

17.06.2008 pamięć flash komputera sondy została przepełniona danymi o jej stanie technicznym, które zostały wygenerowane w ilościach wiele tysięcy razy przekraczających normę. Błąd oprogramowania usunięto następnego dnia.

18.06.2008 opublikowano dwa zdjęcia tego samego obszaru, pokazujące wykopany przez koparkę rowek. Na pierwszym z nich (wykonanym 13.06.2008, w solu 19) widać bryłki białego materiału, na drugim (wykonanym 18.06.2008, w solu 24) nie ma po ich śladu. Jak się uważa, bryłki te są lodem wodnym, który w czasie pomiędzy wykonaniem zdjęć odsublimował. Tym samym jest to pierwsze, choć jeszcze nie bezpośrednie, potwierdzenie obecności wody pod powierzchnią Marsa. Podczas pogłębiania wykopu, koparka natrafiła na twardą warstwę (prawdopodobnie taflę lodu), której nie potrafiła przebić i zgodnie z programem wstrzymała pracę.

19.06.2008 otwarto komorę nr 5 analizatora TEGA.

20.06.2008 koparka umieściła część próbki na podstawce analizatora MECA a resztę zachowano dla TEGA.

22.06.2008 przeprowadzono kontrolne roztopienie przywiezionej z Ziemi próbki lodu w WCL (Wet Chemistry Laboratory) MECA.

24.06.2008 z koparki wsypano próbkę gleby do WCL. Jednocześnie stwierdzono mechaniczną interferencję otwierania kolejnych pokryw TEGA.

25.06.2008 wykonano analizę próbki. Stwierdzono jej dość wysoką alkaliczność (pH=7-8), wysoką zawartość soli magnezu, potasu, sodu i chloru oraz obecność substancji, używanych przez ziemskie organizmy roślinne jako odżywcze. Jednoznacznie potwierdzono, że związki te mogły powstać jedynie w obecności wody. W komorze nr 4 TEGA zakończono podgrzewanie próbki do temperatury ok. 1000°C. Kamera SSI wykonała 55% pełnej, kolorowej panoramy okolicy wysokiej rozdzielczości.

W dniach 26 i 28.06.2008 skrobaczka zeskrobała około 10-20 cm³ zlodowaciałej gleby, w związku z czym koparka pobrała ją w dniu 30.06.2008 z zamiarem analizy w TEGA. Jednak zanim do tego doszło, większość, jeżeli nie całość lodu zdążyła odsublimować i 01.07.2008 operacja została zaniechana. Tegoż dnia oznajmiono, że zwarcie w TEGA, które wystąpiło 29.05.2008 może powtórzyć się w dowolnej chwili, czym praca urządzenia ulegnie definitywnemu zakończeniu.

06.07.2008 do komory nr 1 TEGA dostarczono próbkę gruntu w celu wykonania analizy.

07.07.2008 wykonywano testy zeskrobywania lodu za pomocą ostrza podstawowej (tytanowego) oraz zapasowego (wykonanego z karbidku wolframu) łopatki. Twardość lodu była porównywalna z betonem, po 50 cyklach skrobania udało się uzyskać jedynie niewielkie strużyny lodu, zbyt małe, by móc je nabrać czerpakiem koparki.

08 i 09.07.2008 wykonano testowe umieszczenie grotów analizatora właściwości termicznych i elektrycznych TECP (Thermal and Electrical Conductivity Probe) gruntu na głębokości 15 mm. Wykonano również po raz pierwszy fotografię pyłu za pomocą mikroskopu AFM (Atomic Force Microscope). Rozpoczęto też przedłużanie i oczyszczanie wykopu celem wykonania testu pobrania próbki lodu za pomocą skrobaczki rotacyjnej.

12.07.2008 podczas wysuwania TECP doszło do kontaktu ramienia z leżącym na powierzchni kamieniem, w wyniku czego ramię się zatrzymało, lecz wykonana w dniu następnym analiza wykazała, że nie odniosło uszkodzeń.

15.07.2008 wykonano dwa testowe pobrania próbki lodu za pomocą skrobaczki rotacyjnej. Testy zakończyły się sukcesem, w czerpaku koparki znalazła się pewna ilość strużyn lodu, który w ciągu kilku godzin częściowo wysublimował.

18.07.2008 pomyślnie wykonano kolejny test szybkiego pozyskiwania próbek lodu z pomocą różnych końcówek manipulatora.

19.07.2008 pomyślnie otwarto drzwiczki komory nr 0 TEGA.

W dniach 20-22.07.2008 sonda pozostawała w ciągłej pracy przez 33 godziny. W tym czasie wykonano 24-godzinną analizę właściwości gruntu za pomocą TECP i atmosfery za pomocą MET, a także testowanie pozyskiwania próbki lodu, zakończone serią 80 cykli skrobania i umieszczania w czerpaku, wraz z fotografowaniem co 5 cykli.

23.07.2008 wykonano kontrolę ogrzewania komory nr 0 TEGA.

24.07.2088 oczyszczono czerpak koparki z resztek gleby i podgrzano komorę nr 0, a powstałe śladowe ilości pary wodnej i innych gazów wypompowano na zewnątrz. Rozmiary bruzdy "Snow White", z której miano pobrać do analizy próbkę gruntu osiągnęły głębokość 4-5 cm, szerokość 23 cm i długość 60 cm.

29.07.2008 próbkę umieszczono w komorze nr 0 TEGA.

30.07.2008 sonda zakończyła uzyskiwanie serii ponad 400 zdjęć do panoramy okolicy wysokiej rozdzielczości.

31.07.2008 NASA oficjalnie poinformowała, że w analizowanej próbce stwierdziła obecność dużej ilości wody. Jednocześnie misję przedłużono o 5 tygodni, do 30.09.2009.

05.08.2008 sonda rozpoczęła pomiary przewodności cieplnej gruntu. Potwierdzono też występowanie w glebie nadchloranów.

07.08.2008 koparka dostarczyła próbkę z obszaru "Rosy Red" do komory nr 5 TEGA, ta jednak znów pozostała na sitku.

09.08.2008 przesiewanie wibracyjne pozwoliło umieścić w komorze nr 5 TEGA wystarczającą do analizy ilość gleby i drzwiczki komory zostały zamknięte.

13.08.2008 mikroskop AFM uzyskał trójwymiarowy obraz cząsteczki pyłu o średnicy 1 mikrometra.

14.08.2008 kamera SSI przekazała obraz powstałej w godzinach porannych na powierzchni szronu.

Pomiędzy 15 a 19.08.2008 koparka wykonała 9 nowych wykopów.

20.08.2008 koparka dostarczyła próbkę z obszaru "Burning Coals" do komory nr 7 TEGA.

25.08.2008 koparka pobrała próbkę z obszaru "Stone Soup" celem analizy w WCL.

26.08.2008 próbka (2-3 cm³) okazała się za mała i została wysypana. Tego dnia minęło 90 dni planowanej misji podstawowej.

29.08.2008 kamera SSI uzyskała serię 10 zdjęć, pokazujących przemieszczanie się obłoków (cirrusów) w atmosferze Marsa.

30.08.2008 pobrano z "Stone Soup" próbkę o objętości ok. 50 cm³.

31.08.2008 część próbki umieszczono w komorze nr 3 WCL.

02.09.2008 po uzyskaniu w poprzednich dniach danych z TECP o stopniowym wzroście wilgotności względnej do 100%, groty sondy umieszczono w warstwie powierzchniowej gleby.

03.09.2008 uzyskano z TECP zaskakujące wyniki - gleba była ekstremalnie sucha.

08.09.2008 ze względu na spadającą moc generowaną przez baterie słoneczne (2,5 kWh/sol w porównaniu z 3,5 kWh/sol po lądowaniu) postanowiono w szybkim tempie napełnić czwartą i ostatnią komorę WCL i pozostałe 4 komory TEGA. Źródłem próbek ma być rowek "Snow White".

09.09.2008 kamera SSI uzyskała serię zdjęć, pokazujących w odległości 400-1700 metrów "diabła pyłowego" o wysokości 2-5 metrów.

12.09.2008 dostarczono do ostatniej komory WCL próbkę gruntu.

18.09.2008 NASA oznajmiła o przedłużeniu kosztem 6 milionów dolarów misji sondy aż do grudnia, o ile wytrzyma ona spadek temperatury.

20.09.2008 koparka pogłębiła wykop "Neverland", znajdujący się w pobliżu kamienia "Headless" o wymiarach 10×18×6 cm. Wykop ma obecnie wymiary: głębokość 3 cm, szerokość 18 cm, długość 50 cm.

22.09.2008 kamień "Headless" został łyżką koparki przesunięty w kierunku bruzdy "Neverland" na odległość 40 cm. Zasadniczym celem tej próby było wypróbowanie techniki przesuwania kamieni bez naruszenia powierzchni pod nimi.

29.09.2008 przyrządy sondy wykryły padający z chmur na wysokości 4 km śnieg, który jednak sublimował przed osiągnięciem powierzchni.

30.09.2008 minął planowany czas zakończenia misji przedłużonej.

04.10.2008 koparka dostarczyła próbkę z wykopu "Snow White" do TEGA.

08.10.2008 do MECA załadowano próbkę gleby "Galloping Hessian", pochodzącą z okolicy kamienia "Headless". Gleba spod kamienia została dostarczona do MECA.
Fotografia rejonu "prac ziemnych". Miejsce odsypywania gleby.

11-12.10.2008 sonda przeżyła pierwszą burzę pyłową (wiatr osiągał w porywach 7-11 m/s). Burza zajęła obszar 37000 km². Podczas jej trwania nastąpił spadek w dostawie energii elektrycznej z paneli baterii słonecznych z poziomu 2100 Wh do około 1500 Wh, po czym powrócił do poziomu wyjściowego.

13.10.2008 koparka dostarczyła kolejną próbkę do TEGA.

16.10.2008 napełniono gruntem ostatnie komory TEGA.

22.10.2008 wykonano próbę nagrania dźwięków marsjańskich za pomocą mikrofonu umieszczonego w MARDI. Z powodu niedostatecznego podgrzania aparatury, próba zakończyła się niepowodzeniem. Jej powtórzenie zaplanowano na 29.10.2008.

27.10.2008 wykonano ostatnie podgrzanie komór TEGA. Tego samego dnia przez rejon lądowania przeszła burza pyłowa.

28.10.2008 rozpoczęto reżim oszczędzania energii elektrycznej, polegający na naprzemiennym odłączaniu jednego z czterech grzejników elektroniki. Pierwszy z odłączonych zapewniał właściwe warunki termiczne manipulatorowi, jego kamerze oraz TEGA. Pozwoli to na zaoszczędzenie 250 Wh na sol. Jednak w godzinach wieczornych sonda weszła w "safe mode". Prawdopodobnie spowodowane to było chwilowym zmniejszeniem przejrzystości atmosfery oraz niską temperaturą (w miejscu lądowania sięga ona -45°C w dzień i spada do -96°C nocą). Wkrótce potem sonda przełączyła się na zapasowy kanał sterowania oraz odłączyła jedną z dwóch baterii ("Lazarus mode"). Bateria ta została już rozkazami naziemnymi ponownie podłączona do ładowania. Powrót do działalności badawczej spodziewany jest po 01.11.2008. Jednocześnie postanowiono odłączyć równocześnie drugi grzejnik - prócz wspomnianego również utrzymujący zadaną temperaturę w jednostce inicjacji pirotechnicznej. Przed wyłączeniem grzejnika "zaparkowano" ramię koparki na jednym z wykopów, gdyż już nie będzie ona pobierała próbek. Nadal będzie funkcjonował analizator właściwości termicznych i elektrycznych TECP, którego groty na stałe umieszczono w glebie.

W nocy 29/30.10.2008 podczas dwóch seansów łączności sonda nie odpowiedziała, prawdopodobne podobnie weszła "safe mode".

30.10.2008 późnym popołudniem sonda wysłała poprzez Mars Odyssey sygnał i ponownie "zasnęła" na 19 godzin, w celu doładowania baterii. Dwugodzinne seanse łączności powtórzono w dniach 31.10. i 01.11.2008. Po każdym z nich, z powodu braku energii, sonda zapadała w "Lazarus mode".

02.11.2008 odebrano ostatni sygnał z sondy.

10.11.2008 misję oznaczono jako zakończoną, aczkolwiek nasłuch sygnałów będzie nadal prowadzony jeszcze przez kilka tygodni. Podczas 156 soli działania przekazała ponad 25000 fotografii oraz wielką ilość innych danych. Cała misja kosztowała 475 milionów dolarów.

29.11.2008 o 23:49 sonda 2001 Mars Odyssey przeprowadziła ostatni seans nasłuchu sygnałów.