这张艺术家渲染图展示了 ESCAPADE 探测器在火星附近的景象。美国国家航空航天局

经过多年的一系列挫折后，美国国家航空航天局（ NASA ）的逃逸与等离子体加速和动力学探测器（简称 ESCAPADE ）任务终于开始了前往火星的迂回之旅。

2025 年 11 月 13 日，探索火星大气逃逸及动力学（ ESCAPADE ）的一对探测器搭乘蓝色起源公司的新格伦火箭发射升空。这两个探测器将绘制火星磁场图，并研究太阳风（从太阳释放出的带电粒子流）是如何在数十亿年间剥离火星大气的。

当我还是博士生的时候，协助开发了安装在每艘 ESCAPADE 航天器上的 VISIONS 相机系统，所以看到发射成功我特别兴奋。

但这项低成本任务仍处于起步阶段，而且它比美国国家航空航天局（ NASA ）典型的高价任务承担着更大的风险。

ESCAPADE 是美国国家航空航天局（ NASA ）小型创新行 星探测任务（ SIMPLEx ）计划的一部分，该计划资助低成本、高风险项目。到目前为止选定的五个 SIMPLEx 任务中，有三个在发射后因设备问题失败，这些问题在更传统、管理更严格的项目中或许能被发现。第四个处于无限期储存状态。

逃逸者任务大约在 30 个月内不会开始传回科学数据，而且该项目的过往情况表明，它成功的几率并非十拿九稳。尽管如此，其逻辑是，如果这些任务中有足够多的取 得成功，美国国家航空航天局（ NASA ）就能以较低的成本获得有价值的科学成果 —— 即便过程中会有一些失败。

2025 年 11 月 21 日，美国国家航空 航天局（ NASA ）探索火星大气动力学与电场（ ESCAPADE ）任务中的勇气号（ Gold ）航天器上搭载的 VISIONS 相机首次拍摄到了一张太阳能电池板侧面的照片。左图是可见光相机拍摄的，其灵敏度足以捕捉到火星上的绿色极光。右图是由红外相机拍摄的，显示了温度差异，从较暖（黄色和橙色）到较冷（紫色和黑色），这些差异可以区分火星上的地质特征。 美国国家航空航天局加州大学伯克利分校空间科学实验室洛克希德公司北亚利桑那大学辐射研究团队 Lucint 公司提供

成本更低，风险更高

美国国家航空航天局将有效载荷按四级风险等级 分类，从 A 到 D 。

A 级任务是最昂贵且优先级最高的，例如詹姆斯韦伯太空望远镜、欧罗巴快船和南希格蕾丝罗曼太空望远镜。它们使用经过充分验证的硬件，并经过详尽的测试。

逃逸计划（ ESCAPADE ）则处于另一个极端。它是一项 D 类任务，其定义为对风险有较高容忍度且复杂程度为中低水平。

自 2009 年首次启用 D 类任务分类以来，已发射的 21 个 D 类任务中，美国国家航空航天局（ NASA ）没有一个按时发射。仅 4 个未超出预算，另有 4 个在发射前被直接取消。

ESCAPADE 项目到 2029 年科学运行结束时估计将花费 9420 万美元，通过 一系列节省成本的选择，它一直控制在 1 亿美元以内。该项目配备了一套小型关键仪器，航天器质量较低以降低发射成本，并广泛使用通用商业组件而非定制硬件。

NASA 也将部分业务外包给私营企业：大部分航天器开发工作交给了火箭实验室（ RocketLab ），轨迹设计则交给了先进空间有限责任公司（ AdvancedSpaceLLC ），并通过严格的合同限制确保承包商不会超出预算。

额外的节省来自一些有创意的安排，包括由大学资助的 VISIONS 相机套件，以及搭乘新格伦火箭的折扣费用，因为蓝色起源公司无论如何都要为其自身的测试目标发 射该火箭。

商业空间

新格伦火箭与 ESCAPADE 任务在卡纳维拉尔角发射场，距离发射还有 36 小时。克里斯哈伯勒

ESCAPADE 是在空间科学的一个转型时刻启动的。

美国国家航空航天局（ NASA ）及其他科学机构正面临 60 多年来最严峻的预算压力，政治风向正将资金转向载人航天领域。与此同时，商业航天领域蓬勃发展，那些长期以来被设想、能实现低成本太空旅行的技术终于投入使用。

这种繁荣在一定程度上促使美国国家航空航天局（ NASA ）重新推动其在 20 世纪 80 年代和 90 年代发起的更快、更好、更省钱计划，该计划在 2003 年哥伦比亚号灾难后基本销声匿迹。

理论上，更精简的 NASA 监管、更多使用现成硬件以及更聚焦的科学目标，既能降低成本，又能开展更多任务并提升整体科学回报。如果 ESCAPADE 任务能产出重要的科学成果，它将被视为这种更商业化、更具风险容忍度的模式可行的证据。

权衡取舍；利弊权衡；交易成本

贾里德艾萨克曼提出了一个概念，即开展 10 个耗资 1 亿美元的任务要比开展一个耗资 10 亿美元的旗舰级（即顶级）任务更好。这种方式可以推动任务更快地开展，还能使前往太阳系的任务类型更加多样化。

但这种重组是有取舍的。例如，低成本任务在范围上很少能与旗舰任务相媲美，而且它们在推进创新科学所需的技术方面通常做得较少。

由于研究范围较窄，像逃逸计划（ ESCAPADE ）这样的任务不太可能在诸如生命起源、暗物质本质或对新星球海洋进行首次化学分析等方面取得最具变革性的发现。相反，它们专注于更具体的问题。

在逃逸计划（ ESCAP ADE ）开发的早期，我的职责是协助为愿景（ VISIONS ）相机制定一份规划文件，即科学可追溯性矩阵。该矩阵明确了仪器的科学目标，并将其转化为具体的测量要求。

我和同事们系统性地询问：我们想了解什么？哪些观察结果能证明这一点？至关重要的是，在给定预算的情况下，仪器需要达到怎样精确的运行水平才足够好？更高的目标通常需要更复杂的仪器和操作，而这会增加成本。

逃逸计划（ ESCAPADE ）更广泛的目标是更清晰地描绘火星磁场的情况、太阳风与火星磁场的相互作用方式，并弄清楚这一过程对火星大气层产生了什么影响。这是有价值的 科学研究。但与耗资 5.83 亿美元的前身任务火星大气与挥发演化任务（ MAVEN ）相比，其目标更为适度，火星大气与挥发演化任务的研究范围更广，搭载的仪器也更丰富。正是火星大气与挥发演化任务首次确定了火星曾经浓密的大气层是如何以及何时消失的。

与 詹姆 斯韦伯太空望远镜这类具有无限潜力的项目相比，探索系外行星大气层（ ESCAPADE ）任务和火星大气与挥发演化（ MAVEN ）任务都显得相形见绌。 詹姆 斯韦伯太空望远镜能够在红外光谱范围内观测无数的天文目标，其分辨率比以往任何小型望远镜组合都要高。

像詹姆斯韦布空间望远镜这样 的旗舰任务推动了新技术和材料的发展前沿。这些创新随后渗透到未来任务和日常生活中。例如，韦布望远镜促进了眼科检查中使用的医疗工具的进步。较小的任务更依赖现有的成熟技术。

当系统由私营公司而非美国国家航空航天局建造时，这些公司会严格控制专利，而非向科学界公开传播技术。

紧张的发射之路

逃逸计划（ ESCAPADE ）的首席研究员罗布利 利 斯曾开玩笑说，这是一个有 11 条命的任务，它经历了 11 次险些被取消的危机。问题多样，从未能及时达到有助于确保探测器在发射后不会出现故障的技术就绪水平，到失去了原本搭载美国国家航空航天局 （ NASA ）灵神星（ Psyche ）任务免费发射的机会。

2024 年， ESCAPADE 项目获得美国国家航空航天局（ NASA ）的支持，将搭载新格伦火箭执行首飞任务，但因蓝色起源公司在解决技术难题时遇到问题而遭遇延误。最终，在 2025 年 10 月， ESCAPADE 项目抵达了发射台。

在 ESCAPADE 发射前两天，肯尼迪航天中心 36 号发射复合体明亮的白光上空出现了紫色的北极光 —— 此次 发射因 太阳活动而推迟。 格温汉 利

我前往卡纳维拉尔角观看发射，亲身体验到了那种紧张的氛围。第一次发射窗口期因恶劣天气和地面设备问题而取消 。接着，一场强烈的太阳风暴 —— 具有讽刺意味的是，这正是探索系外行星气候与环境（ ESCAPADE ）任务将要研究的关键过程的驱动因素之一 —— 导致第二次发射窗口期关闭。

与此同时，美国联邦航空管理局因政府停摆实施了新的发射限制，若不是最后一刻获得豁免，这原本会进一步推迟发射。

最终，在 11 月 13 日，经过多次挫折后，新格伦火箭发射升空，全国一片欢呼。 ESCAPADE 航天器进入轨道，在经历了几个小时因接收器对准问题而紧张的等待后，任务控制人员与航天器建立了通信。

接下来是什么

在佛罗里达期间，我还见证了商业航天领域的另一个里程碑： 2025 年，卡纳维拉尔角创下了破纪录的 94 次发射，这是佛罗里达州单一年度发射次数最多的一年。此次发射是 SpaceX 公司的猎鹰 9 号火箭，搭载 着星链卫星 。

和新格伦火箭一样， SpaceX 的猎鹰 9 号火箭通过回收和重复使用来节约成本。如果像 SpaceX 和蓝色起源这样的多家供应商展 开竞争 以压低发射价格，小型科学任务的经济效益只会不断提升。

11 月 10 日， SpaceX 从卡纳维拉尔角发射了一枚猎鹰 9 号火箭，这是 2025 年创纪录的第 94 次发射。

如果逃脱计划（ ESC APADE ）的双航天器按计划抵达火星并带来新的认知，它们将证明 极 简主义、以商业为导向的方法如何能够拓展行星知识体系。

不过即便如此，未来一系列 SIMPLEx 项目的成功可能也无法替代那些能力独特、推动技术进步的旗舰任务 —— 这些任务旨在解答最具深远意义的问题。而 ESCAPADE 项目则可以帮助验证，在预算紧张的时代，将更多小型任务（依靠商业合作伙伴）与少数大型且雄心勃勃的旗舰任务相结合，是否能共同维持行星科学的发展。

目前，这种平衡仍处于开放性的试验阶段，只有时间能证明逃逸计划（ ESCAPADE ）是孤立的亮点，还 是真正转变的开端。

相关知识

太空任务是人类探索宇宙的各类活动。它涵盖发射卫星、探测器进行科学观测，开展载人航天实现太空驻留与实验，还包括对其他天体的探测与采样等。这些任务有 助于人类了解宇宙起源、生命演化等奥秘，推动科学技术进步，拓展人类的生存空间与认知边界。

BY: Ari Koeppel

FY: AI