Le programme est un ensemble de missions spatiales de la NASA à bas coût dont l'objectif était d'explorer la planète Mars. Le programme devait lancer une paire de sondes spatiales vers Mars tous les deux ans à compter de 1996 jusqu'en 2005. Après la brillante réussite de la mission le double échec en 1999 des missions et met fin au programme.

Contexte L'échec du programme et l'adoption du La NASA lance au milieu des années 1970 les deux missions du programme Viking qui étudient avec succès la planète Mars. Mais les contraintes budgétaires obligent l'agence spatiale à attendre avant de pouvoir lancer la mission martienne suivante Mars Observer. Celle-ci est la sonde spatiale la plus coûteuse développée jusque-là par la NASA. décolle pour Mars le mais trois jours avant l’insertion sur son orbite martienne, le contact avec la sonde spatiale est définitivement perdu sans doute à la suite d'une fuite des ergols ayant entraîné une perte du contrôle d'attitude. L'échec de cette mission entraîne une révision complète de la stratégie américaine d’exploration du système solaire. L'agence décide de lancer désormais des sondes spatiales moins sophistiquées mais à budget réduit : l'objectif est de ne pas tout perdre en cas d’échec tout en permettant la réalisation d'un plus grand nombre de missions avec un cycle de développement raccourci. C’est le () qui devient la devise du nouveau programme (l'exploration de Mars n'entre pas dans le périmètre de ce programme).

Création du programme

Un programme d'exploration martien ambitieux est mis en place en appliquant ce nouveau dogme : à chaque conjonction favorable de Mars et de la Terre (environ tous les deux ans), la NASA prévoit d’envoyer à la fois une sonde spatiale de type orbiteur, qui doit effectuer ses observations depuis une orbite martienne, et une autre de type atterrisseur, chargée de se poser sur le sol martien pour y recueillir des données scientifiques. Un budget annuel de US$ est assigné au programme. Cette somme inclut les couts de lancement et les couts opérationnels. Quel que soit son contenu, chaque mission doit tenir dans ce budget. Le programme inclut également un volet éducatif important. La recherche de synergie avec les programmes spatiaux d'autres pays est prévu. Compte tenu de la nécessité de réduire la taille et la masse de chaque sonde spatiale pour tenir le budget, le programme doit stimuler l'utilisation de nouvelles technologies pouvant répondre à ces contraintes

Objectifs scientifiques

Les objectifs poursuivis par le programme portent sur trois thèmes : la recherche de la vie passée et présente à la surface de Mars, l'étude du climat et les origines et l'évolution de la planète. Le programme fait l'objet peu après son démarrage d'une évaluation par les instances académiques scientifiques. Tout en reconnaissant le potentiel d'une succession rapide de missions, les experts consultés relèvent que certains objectifs scientifiques de l'exploration martienne tels que l'aéronomie, l'étude de la structure interne et de la sismicité de la planète et une étude sophistiquée de la vie passée et présente sur Mars ne sont à première vue pas intégrés dans le programme. Ils soulignent que la taille réduite des engins spatiaux ne permettra pas de remplir certains objectifs complexes. Enfin le cout réduit de chaque mission interdit d'inclure le développement de nouveaux instruments scientifiques condition pourtant nécessaire pour effectuer des percées décisives. La NASA apporte une réponse partielle à ce besoin en mettant sur pied en parallèle le programme uniquement consacré à la mise au point de nouveaux équipements et instruments.

Mise en place du programme vignette|Préparation de Mars Global Surveyor avant son lancement.

La NASA confie au JPL le soin de mener à bien le programme martien refondu baptisé en référence au programme dont les atterrisseurs avaient joué le rôle d'éclaireur pour les missions lunaires du programme Apollo. Les objectifs assignés initialement à la sonde perdue en vol, sont répartis entre les orbiteurs beaucoup plus légers du nouveau programme : des copies des instruments scientifiques développés pour Mars Observer seront donc embarqués sur ces nouvelles sondes En , l'agence spatiale demande au Congrès un budget de de dollars pour lancer le développement des premières sondes spatiales. (que l'on peut traduire par « Inspecteur général de Mars »), en abrégé MGS, est le premier engin de la série. Son lancement est prévu en 1996. Il doit être suivi par une paire de sondes spatiales à chaque conjonction favorable de Mars et de la Terre soit environ tous les deux ans jusqu'en 2005 : 1998, 2001, 2003 et 2005. L'un des engins de type orbiteur doit effectuer ses observations depuis l'orbite martienne tandis que l'autre de type atterrisseur doit se poser sur le sol martien pour y recueillir des données scientifiques sur le sol et l'atmosphère. À la recherche d'économies d'échelle, la NASA passe en 1995 un accord avec Lockheed Martin Astronautics à Denver dans le Colorado pour la construction de ces sondes spatiales à bas coût.

La durée du développement de la tête de série du programme, Mars Global Surveyor, est une des plus courtes du programme spatial américain (). Pour limiter les coûts, la sonde spatiale embarque des instruments scientifiques et des équipements identiques à ceux développés pour . La mission qui s'achève en 2006 soit près de après son lancement en est un succès, fournissant des images très détaillées de Mars et en mettant en évidence des indices démontrant la présence dans un passé plus ou moins lointain à la surface.

Bien que faisant partie du programme , est parfois considérée comme faisant partie de la première génération du programme , pendant au sol de (il est lancé un mois après cette sonde spatiale). est essentiellement une mission technologique qui permet de valider une nouvelle méthode d'atterrissage (airbag) et emporte le premier rover aux capacités toutefois limitées.

vignette| en cours de test.

est la première des deux missions lancées en 1998. C'est un orbiteur de petite taille d'une masse au lancement de . La sonde spatiale emporte deux instruments : une caméra permettant de prendre des images en lumière visible et dans l'infrarouge ainsi qu'un radiomètre collectant des données dans les mêmes longueurs d'onde. est lancée le par une fusée Delta II. Après un transit de entre la Terre et Mars, elle entame les manœuvres d'insertion sur une orbite martienne le de la même année. À la suite d'une erreur du logiciel utilisé pour le calcul de sa trajectoire, la sonde se place sur une orbite trop basse et est détruite en traversant à grande vitesse la partie supérieure de l'atmosphère martienne.

Mars Polar Lander vignette|L'atterrisseur en cours d'assemblage avec une partie du bouclier thermique arrière.

est la deuxième missions lancées en 1998. C'est un atterrisseur (engin ne disposant d'aucune mobilité) qui doit se poser dans la région de Planum Australe près du pôle nord martien pour étudier le sol riche en composés volatils ainsi que l'atmosphère. La masse au lancement de la sonde spatiale est de et elle emporte un nombre réduit d'instruments scientifiques. La sonde spatiale transporte également deux pénétrateurs ) expérimentaux qui doivent, après avoir été largués avant la rentrée atmosphérique, s'enfoncer dans le sol à grande vitesse et collecter des données sur celui-ci. est lancée le par une fusée Delta II 7425. Après un transit entre la Terre et Mars d'une durée de , elle pénètre dans l'atmosphère de la planète le . Les ingénieurs de la NASA perdent tout contact avec qui s'écrase sans doute sur le sol de la planète. La commission d'enquête créée par la NASA met en évidence plusieurs causes possibles sans certitude faute de disposer de télémesures. La piste la plus sérieuse est un arrêt prématuré des rétrofusées dans la phase finale de l'atterrissage. L'anomalie serait due à une erreur de conception du logiciel pilotant l'atterrisseur. Les pénétrateurs sont également perdus à la suite de défaillances indépendantes.

Conséquences des échecs des missions sur le programme de la NASA

Cet échec se produit quelques mois après celui de . La perte en quelques mois d'intervalle de trois sondes spatiales martiennes (, et ) est une énorme claque pour la NASA et en particulier pour l'administrateur de l'agence spatiale Daniel Goldin, promoteur du (). Le JPL avait par ailleurs perdu au début de l'année 1999 et peu après son lancement le télescope spatial à bas cout WIRE à la suite de la fuite de son liquide réfrigérant due à une erreur de conception. Goldin, tout en faisant des excuses publiques lors d'un déplacement au (établissement gestionnaire du programme), décide de maintenir sa décision de favoriser les missions à faible cout pour l'exploration du système solaire. Il confirme qu'il est exclu de revenir à la politique antérieure des missions très couteuses. La commission d'enquête ayant souligné que le coût des missions perdues avait dès le départ des développements été sous-évalué d'environ 30 %, Goldin annonce que désormais ces missions auront un budget adapté à leur besoin. Les missions martiennes suivantes ainsi que celles du programme permettront effectivement à cette stratégie de porter ses fruits avec une série ininterrompue de succès, toutefois sans bloquer complètement le développement de missions beaucoup plus ambitieuses ().

L'annulation des missions 2001 et 2003 vignette|Vue d'artiste de l'atterrisseur Mars Surveyor 2001 Lander dont une grande partie des éléments seront recyclés pour la mission Phoenix lancée en 2007.