Es ist möglich, Messungen der chemischen Zusammensetzung direkt vor Ort auf einer planetaren Oberfläche durchzuführen. Deshalb wurde eine Meßmethode in der Abteilung Kosmochemie des Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz, weiterentwickelt, die in den sechziger Jahren erfolgreich auf dem Mond angewandt worden war, um die chemische Zusammensetzung seiner Oberfläche vor der Landung von Astronauten zu bestimmen. Bei dieser Methode werden Röntgenstrahlung und Alpha-Teilchen gemessen, die von einer mitgeführten Alphaquelle angeregt werden. Die Messung ermöglicht die Bestimmungen der Konzentration von Elementen von Kohlenstoff bis Eisen. Nach mehrjähriger Entwicklung war es möglich, ein nur 600 Gramm leichtes Instrument mit extrem geringem Stromverbrauch (350 Milliwatt) zu bauen: das APXS (A für Alpha-Messung, P für Protonen-Messung der kosmischen Strahlung, X für Röntgen-Messung (englisch X-Ray) und S für Spektrometer).

Als am 4. Juli 1997 der Mars Pathfinder Lander erfolgreich auf dem Mars im Ares Vallis gelandet war, befand sich das APXS an Bord des Mars-Rovers Sojourner und funktionierte einwandfrei. Für die, die dieses Spektrometer entwickelt und gebaut hatten, war es Anlaß für einen Freudenschrei: "Hurra, unser Ding hat Start, Flug und Landung überstanden!" In den darauf folgenden Wochen wurde das APXS von dem Rover zu verschiedenen Orten der Landestelle gefahren, die von den Wissenschaftlern im Kontrollzentrum der NASA ausgewählt worden waren. Der Rover drückte das APXS, auch "Spürnase" getauft, an die ausgewählte Stelle. Dann wartete der Rover, bis das APXS seine fast zehnstündigen Messungen erschnüffelt hatte. Die Daten wurden vom Rover zum Lander gefunkt, der sie dann während des nächsten Kontaktes zur Erde übertrug. Die chemische Analyse des Marsstaubs ergab keine große Überraschung: Der Staub an der Pathfinder-Landestelle ist in seiner Zusammensetzung sehr ähnlich dem Staub, der vor 25 Jahren an den beiden Viking-Landestellen gemessen wurde, die etwa 1000 und 6500 km von Pathfinder entfernt sind. Heftige Staubstürme hatten offenkundig für eine weitgehende Durchmischung der Staubschicht auf dem Mar gesorgt.

Mit dem Rover konnte nun erstmals an einen Stein herangefahren werden, um ihn zu untersuchen. "Barnacle Bill" tauften die NASA Wissenschaftler den ersten Stein, an den Sojourner seine Spürnase drückte. Zur großen Überraschung aller mit dem Mars beschäftigten Wissenschaftler hatte dieser Stein eine Zusammensetzung, die kaum jemand vermutet hätte. Er ähnelt Krustensteinen, wie sie auch auf der Erde häufig gefunden werden. Die Vikinganalysen und die Zusammensetzung der Marsmeteorite hatten zur Ansicht geführt, daß der Mars ein wenig entwickelter Planet sei. In Wahrheit besitzt der Mars - wie die Erde - eine Kruste mit viel Aluminium und Silizium. "Barnacle Bill" und vier weitere Steine, die Sojourner mit dem APXS untersuchte, erwiesen sich in ihrer Zusammensetzung als recht ähnlich, aber von der Zusammensetzung der Marsmeteorite völlig verschieden.

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