Le bras articulé de «Spirit», équipé de nombreux instruments, donne déjà beaucoup de grain à moudre aux scientifiques. Cent mégabytes de données ont été transmises en une seule session, par l'intermédiaire du satellite «Mars Odyssey». Grâce à la mise en œuvre du spectromètre à rayons X, d'un spectromètre Mössbauer et d'une caméra à résolution microscopique, capable de photographier des objets de la taille d'un cheveu, les chercheurs commencent à se faire une image réaliste du sol du cratère Gusev. «Il y a des choses surprenantes et il y a des surprises», a commenté Steve Squyres, de l'Université Cornell, chercheur principal pour les instruments de «Spirit» et d'«Opportunity».

Parmi les surprises, il y a la découverte d'olivine et de minéraux ferreux, mais il y a aussi la compacité inattendue du sol: lorsque le spectromètre a été posé sur le sol puis relevé, la structure de celui-ci n'avait pratiquement pas changé. Comme si les grains qui le constituent étaient soudés ensemble. Selon Steve Squyres, il est possible qu'une sorte de ciment composé de sulfates et de chlorures ait joué ce rôle, ces composés pouvant résulter de l'évaporation d'eau ou d'éruptions volcaniques.

Le chercheur met pourtant en garde contre des conclusions hâtives: il se peut que la surface de Gusev soit faite de matériaux apportés par le vent, et non de matériaux représentatifs du lieu. C'est pourquoi le bras de «Spirit» va s'attaquer au rocher Adirondack, qui, lui, est bien originaire du lieu (ou du sous-sol), et dans lequel il peut forer des trous et prélever des échantillons.

Le spectromètre à rayons X a révélé que les principaux constituants du sol de Gusev étaient du silicium et du fer, ainsi que des proportions significatives de chlore et de soufre. De tels constituants avaient déjà été identifiés lors de précédentes missions, ce qui confirme que le sol de Mars est bien différent de celui de la Terre.