美国国家航空航天局的两艘火星探测器即将结束为期一年的太空绕行之旅，现在终于可以直奔火星了。

　　据了解，这两艘探测器名为“逃逸与等离子体加速及动力学探测器”，于 2025 年 11 月搭乘蓝色起源新格伦火箭的第二次飞行任务升空。不过，它们并未直接飞往火星，而是沿着一条迂回的轨道在太空中绕行了一段时间。如今，两艘探测器重新回到地球附近，并完成了一项关键发动机点火操作。如果后续一切顺利，这次机动将帮助它们正式踏上前往火星的旅程。

　　“此前，NASA 从未执行过这样的任务。”加州大学伯克利分校行星与空间物理学家、ESCAPADE 任务首席研究员罗布 · 利利斯表示，“对于大多数太空任务来说，根本没有必要采用这种方式。”

　　传统上，NASA 的火星探测任务需要严格遵循发射窗口安排。地球和火星每隔约 26 个月才会出现一次有利的相对位置，航天器通常必须抓住这个短暂窗口离开地球。

　　ESCAPADE 原计划于 2024 年 10 月发射，当时地球和火星正处于适合开展火星转移任务的位置。但由于新格伦火箭项目延期，探测器错过了这一宝贵的发射窗口。

　　NASA 并没有选择等到下一次合适的发射机会，而是决定尝试一种新方案。ESCAPADE 任务规划团队为两艘探测器设计了一条类似腰果形状的“驻留轨道”，让它们先在太空中绕行，直到 2026 年 11 月初重新回到地球附近，再继续前往火星。

　　不过，重新抵达地球附近后，两艘探测器还面临一项重要挑战：它们必须在地球引力范围内精准完成发动机点火机动。

　　这项操作与航天器常用的引力弹弓飞行类似，都是利用天体引力改变飞行轨迹。不同之处在于，此次 ESCAPADE 探测器还必须同时点燃自身发动机，进一步增强机动效果，而不是单纯依靠天体引力完成变轨。

　　第一艘探测器于 11 月 7 日完成了这项操作，第二艘则于 11 月 9 日完成。NASA 表示，两次发动机点火均取得圆满成功。

　　NASA 日球层物理学部代理副飞行主管阿萨尔 · 纳塞里在一份

　　这段额外的太空绕行时间并没有被浪费。两艘 ESCAPADE 探测器都利用这段时间开展了科学观测。

　　每艘探测器的体积大约相当于两台冰箱，搭载了三台科学仪器和两台摄像设备，主要任务是研究火星特殊的磁场结构。

　　火星磁场的形成机制比较复杂，既受到太阳带电粒子与火星大气相互作用的影响，也与火星地壳中局部区域的强磁性有关。

　　相比之下，地球拥有更强的全球磁场，主要由地球内部的地核产生。不过，地球磁场同样会受到太阳风影响。太阳风是太阳持续向外释放、并在太空中传播的带电粒子流。

　　在地球背向太阳的一侧，太阳风会拉伸地球磁场，使其形成一条细长的尾状结构，称为“磁尾”。这一结构有些类似风向袋，被太阳风向远离太阳的方向拉长。

　　此前，多项太空任务曾在距离地球最远约 80 万英里的位置研究过地球磁尾，但更远处的磁场结构一直缺乏充分观测。

　　恰好在去年年初，ESCAPADE 两艘探测器曾在距离地球约 119 万英里的位置穿过这片区域，整个过程持续了约 10 天，观测距离远超以往相关任务。

　　利利斯表示，探测器成功记录了远距离磁尾的磁场结构，包括它如何摆动、如何移动，以及其中的等离子体如何流动。他将这些数据称为“前所未有”的观测成果。

　　今年夏天，探测器又获得了一次研究磁尾的机会。当时，两艘探测器距离地球更近，而月球也恰好穿过了地球磁尾区域。ESCAPADE 因此得以与位于月球附近的两艘 ARTEMIS-THEMIS 探测器协同工作，从四个不同角度同时观测磁尾。

　　利利斯指出，这种多点同步观测对研究磁尾十分重要，因为其磁场线和等离子体结构复杂，而且始终处于变化之中。

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