В настоящее время на поверхности Марса работают два марсохода НАСА - Mars Exploration Rover: один (Spirit) опустился в кратере Гусева, другой (Opportunity) - на противоположной стороне Марса, на равнине Меридиани.

В состав научной аппаратуры этих двух марсоходов входит спектрометр обратного мессбауэровского рассеяния Mimos II, с помощью которого впервые в истории космических исследований получены спектры вещества, составляющего поверхность Марса.

Цель научных измерений мессбауэровского спектрометра (МС):

• проведение минералогической идентификации железо-содержащих фаз (оксиды, силикаты, сульфиды, сульфаты и карбонаты);
• осуществление количественных измерений распределения железа среди этих железосодержащих фаз (относительные пропорции железа в оливине, пироксене, ильмените и магнетите в базальте);
• проведение количественных измерений распределения железа среди этих оксидных состояний (Fe2+ , Fe3+ и Fe6+);
• специальной геологической целью мессбауэровского исследования является определение состава пылевой фракции, собранной с помощью Athena-магнитов.

Миниатюризованный мессбауэровский спектрометр Mimos II был разработан специально для внеземного применения. Одним из основных требований при его разработке было то, что он должен работать на естественном ландшафте. В лабораторных условиях обычно используют геометрию пропускания, но она требует предварительной подготовки образца. Поэтому естественным выбором стала геометрия обратного рассеяния, несмотря на то, что в этом случае требуется значительное время для набора статистики.

Спектрометр состоит из двух блоков: блок электроники и измерительный блок. Блок электроники установлен на марсоходе и включает источники питания, центральный процессор, память и вспомогательную электронику. Измерительный блок состоит из вибратора, двух радиоактивных источников и детекторов гамма - и рентгеновского излучения. Измерительный блок расположен на механической руке, которая обеспечивает физический контакт прибора с изучаемой поверхностью Марса.

Вибратор измерительного блока работает при номинальной частоте 25 Гц и обеспечивает линейную развертку скоростей движения радиоактивного источника относительно образца в диапазоне от 0 до ±15 мм/с. На вибраторе установлены два мессбауэровских источника 57CoRh: основной (350 мКи) и калибровочный (5 мКи), используемый для измерения мессбауэровским спектрометром спектра эталонного поглотителя (пленка ? Fe2O3) в геометрии пропускания. Основной источник, расположенный на противоположной стороне вибратора, используется для анализа поверхности Марса. Пучок гамма - квантов диаметром 1,4 мм проходит через стенку коллиматоров и попадает на анализируемую поверхность. В качестве детекторов используется Si- PIN диоды (площадь 1 см2 , толщина 0,5 мм).

На измерительном блоке установлено пять детекторов (четыре основных и один калибровочный). Детекторы могут использоваться для работы с гамма–излучением (14,4 кэВ) и рентгеновским излучением (6,4 кэВ). По умолчанию два детектора будут анализировать гамма-излучение, два – рентгеновское. Изменение режима работы детекторов возможно в любой момент по команде с главного компьютера марсохода.

Физический контакт с анализируемой поверхностью осуществляется через опорное кольцо. Опорное кольцо и калибровочный поглотитель снабжены температурными датчиками.

При содержании железа в марсианской поверхности ~18% время проведения эксперимента составляет 6 -12 ч; 1-2 ч достаточно для идентификации обильных железосодержащих фаз. Данные, сохраняющиеся в приборе для передачи на Землю, включают мессбауэровские спектры, результаты амплитудного анализа для каждого из пяти детекторов и температурные измерения. Объем данных ~150 кбайт. Масса прибора 500 г (масса измерительного блока 400 г), потребление 2 Вт.