NASA 的 ESCAPADE 動力地球飛掠：藍色號與金色號將於 11 月 7 日和 9 日點火飛向火星

星期六早上，一艘冰箱大小的太空船將以今年最快的速度掠過地球，並在恰恰那一刻點火。NASA 的 ESCAPADE 任務將這樣做兩次：藍色號（Blue）在 11 月 7 日美國東部時間早上約 5 點，金色號（Gold）在 11 月 9 日早上約 6 點。每次點火持續約九分鐘，每一次都是第一次。此前從沒有任何前往火星的太空船成功完成過地球飛掠與最近點點火相結合的機動——即動力飛掠，或稱奧伯特機動。如果任何一次點火失敗，那艘太空船就會錯過前往火星的班次，而下一個可行的窗口大約要再等兩年。

這個機動值得解釋，因為它有違直覺。大多數火星任務會在每 26 個月才開啟幾週的窗口期內直接進入轉移軌道。ESCAPADE 恰恰相反。藍色號與金色號於 2025 年 11 月 13 日搭乘藍色起源的新格倫火箭發射，當時地球與火星位於太陽的兩側——對直飛而言是完全錯誤的幾何位置。於是這對雙太空船在地球附近徘徊了一年，等待幾何位置好轉。現在它們將把地球本身當作發射台：向地球墜落、借助引力加速，並在最近點——速度最快的位置——點火，因為在那裡點火能換來最大的速度增益。點火將使速度增加每小時 1000 英里以上，從每秒約 6.3 英里提高到約 6.7 英里。隨後是為期十個月的火星之旅，預計分別於 2027 年 9 月 7 日和 9 日抵達。

讓我感興趣的不只是機動本身，還有它附帶的價格標籤。ESCAPADE 是由火箭實驗室為加州大學柏克萊分校太空科學實驗室建造的小型任務，其首席研究員羅伯特·利利斯直言不諱地說明了這筆交易：與其花 8 億美元換取 95% 的成功機率，不如花 8000 萬美元換取 80% 的成功機率。這是一次有意的權衡，也是本週成為真正考驗而非儀式的原因。更便宜的任務意味著更薄的餘裕，而兩艘太空船之一的金色號在巡航階段已經出現過發動機性能問題。團隊設法解決了它，但在低成本太空船上完成首次點火，是無法完整預演的事情。物理原理很古老——赫爾曼·奧伯特在 1927 年就描述過這種機動——但在精確的秒點上、用兩艘不同的太空船各飛一次，卻是全新的。

終點等待的科學正是值得冒險的原因。抵達火星後，藍色號與金色號將成為首個在另一顆行星周圍編隊飛行的多太空船任務，研究太陽風——以每小時百萬英里速度從太陽湧出的粒子流——如何與火星獨特的混合磁層相互作用並剝離其大氣。這既是關於火星現在的問題，也是關於它過去的問題：一顆曾經擁有更厚大氣和流動水、後來兩者皆失的行星。兩艘太空船從兩個位置測量同一事件，可以區分空間變化與時間變化，這是單個軌道器做不到的。動力飛掠就是通往這項測量的過路費。

還有一個更安靜的意義。如果 ESCAPADE 的徘徊加彈弓路線奏效，未來的中小型任務就多了一條前往火星的路，不必等待完美的發射窗口，也不必花重金讓重型運載火箭包辦全程。如果失敗，教訓會更具體，但同樣真實：有些捷徑的代價高於它省下的錢。無論如何，結果來得很快。到 11 月 10 日早上，我們就會知道兩艘太空船是否都已踏上火星之旅，還是其中一艘——或兩艘——仍在繞地球飛行、面前是兩年的等待。我會關注這兩次點火，以及隨後的確認，因為一個有意選擇低成本的任務，理應按它自己公開宣布的賭局來評判。