EscaPADE

Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (EscaPADE) è una missione spaziale robotica diretta verso Marte composta da due sonde spaziali, denominate Blue e Gold, lanciate nel novembre 2025. La missione è progettata per studiare le caratteristiche della magnetosfera di Marte e il processo di fuga atmosferica causato dal vento solare, che ha contribuito alla perdita della maggior parte dell'atmosfera marziana nel corso della storia del sistema solare.^[3] La missione è guidata dallo Space Sciences Laboratory dell'Università della California - Berkeley. Fa parte del programma SIMPLEx della NASA, che comprende missioni di esplorazione robotica del sistema solare a bassissimo costo (55 milioni di dollari, esclusi i costi di lancio e operativi). Le sonde sono state lanciate il 13 novembre 2025,^[4] entreranno in orbita attorno a Marte nel 2027 e la missione primaria dovrebbe durare 11 mesi.^[5][1]

EscaPADE
Emblema missione
Immagine del veicolo
Immagine artistica di EscaPADE.png in orbita marziana.
Dati della missione
Operatore	NASA
Tipo di missione	Orbiter
SCN	66451 (Blue) 66452 (Gold)
Destinazione	Marte
Vettore	New Glenn
Lancio	13 novembre 2025 0:55:01 UTC
Luogo lancio	Kennedy Space Center (LC-36)
Proprietà del veicolo spaziale
Potenza	128 W (nominale)
Massa	1070 kg (al lancio) 418 kg (a secco)
Costruttore	NASA Rocket Lab
Parametri orbitali
Orbita	Areocentrica
Data inserimento orbita	2027[1]
Apoapside	7.000-10.000 km[2]
Periapside	160 km[2]
Inclinazione	60°
Sito ufficiale
SIMPLEx
Missione precedente Missione successiva Lunar Trailblazer

Obiettivi

• Comprendere i processi che controllano la struttura della magnetosfera di Marte e come questi influenzano i flussi degli ioni.
• Comprendere come l'energia e il momento angolare vengono trasferiti dal vento solare attraverso la magnetosfera di Marte.
• Comprendere i processi che controllano i flussi di energia e materia scambiati nell'atmosfera di Marte sotto l'influenza del vento solare.

Caratteristiche del veicolo

Le due sonde EscaPADE sono identiche e ognuna ha una massa a secco di circa 200 kg. La piattaforma del veicolo spaziale si basa sul design Rocket Lab Explorer e misura approssimativamente 1,20 x 1,65 x 1,09 metri.^[6] L'alimentazione è fornita da pannelli solari che, una volta completamente dispiegati, portano la larghezza complessiva a 4,88 m. La propulsione chimica è fornita dai propulsori di Arianespace e un sistema di controllo d'assetto basato su ruote di reazione, unità di misura inerziale e sensori stellari. Le comunicazioni avvengono in banda X tramite un'antenna parabolica di 60 cm.^[2]

Strumenti scientifici

A bordo di ogni sonda sono presenti quattro scientifici: EMAG, EESA, ELP e VISIONS.^[2][7]

• EMAG, sviluppato dal Goddard Space Flight Center della NASA, è il magnetometro che misurerà i campi magnetici in corrente continua fino a 1000 nT , montato all'estremità di un braccio per ridurre il rumore magnetico proveniente dalla sonda.

• EESA, un analizzatore elettrostatico sviluppato presso l'Università della California - Berkeley, per misurare energie, flussi e masse di ioni da 2 eV a 20 keV, nonché energie e flussi di elettroni da 3 eV a 10 keV. È montato nella parte superiore della sonda, con un campo visivo di 240° x 120° per gli elettroni e di 247,5° x 90° per gli ioni.

• ELP, strumento che misura la densità del plasma, il potenziale elettrico e l'energia elettrica. Lo strumento ha una massa di 538 grammi, un consumo energetico di 0,95 watt e genera 10,8 bit di dati al secondo. Lo strumento è fornito dalla Embry-Riddle Aeronautical University.

• VISIONS (Visible and Infrared Observation System), sviluppato dalla Northern Arizona University, è una telecamera a doppia lunghezza d'onda che cattura immagini simultaneamente sia nel visibile che nell'infrarosso. VISIONS sarà in grado di catturare Marte in un unico fotogramma, a differenza di altri orbiter per Marte più vicini al pianeta, il che renderà possibile studiare i cambiamenti stagionali nelle dimensioni delle calotte polari e catturare immagini delle aurore marziane. Oltre alla sua missione scientifica primaria, è anche una dimostrazione tecnologica per mostrare come i prodotti commerciali a basso costo (COTS) possano funzionare in una missione interplanetaria.^[8]

Panoramica della missione

Traiettoria di ESCAPADE

Attorno alla Terra e punto L₂

Attorno al Sole

  Sole  ·   ESCAPADE-Gold/Blue ·   Terra ·   Marte  ·   Punto-L2 ST

Il progetto della missione EscaPADE originariamente prevedeva che le sonde fossero immesse direttamente in una traiettoria interplanetaria.^[2] Dopo diversi ritardi e revisioni, poiché la data di lancio non coincideva con la finestra di lancio verso Marte, è stata scelta una traiettoria complessa. ESCAPADE è stata lanciata il 13 novembre 2025 in un'orbita attorno al punto di Lagrange L₂ del sistema Sole-Terra, a 1,5 milioni di km dalla Terra. Rimarrà su quest'orbita, studiando il meteo spaziale per un anno, quando si aprirà una finestra di trasferimento per Marte. A quel punto EscaPADE tornerà verso la Terra e la userà come fionda gravitazionale passando entro 600 km dalla sua superficie e immettendosi su una traiettoria verso Marte.^[9]

EscaPADE eseguirà una manovra di correzione della rotta propulsiva principale e diverse manovre minori durante la sua crociera di 11 mesi verso Marte. Le sonde gemelle raggiungeranno il pianeta a pochi giorni di distanza l'una dall'altra e ciascuna accenderà i propri motori per circa 11 minuti per entrare in un'orbita altamente ellittica. Nei sei mesi successivi, l'orbita verrà abbassata e circolarizzata fino a raggiungere l'orbita scientifica nominale. Una volta raggiunta l'orbita nominale entro la metà del 2028, inizierà la prima campagna scientifica (A), che prevede che entrambe le sonde volino sulla stessa orbita a distanze variabili l'una dall'altra, circa 170 × 8.400 km (periodo di 5,66 ore) con un'inclinazione di 65 gradi. La durata di questa missione sarà di circa sei mesi.^[2]

Al termine della prima campagna scientifica, Blue abbasserà la sua apoapside a 7.000 km e Gold la innalzerà a 10.000 km per iniziare la seconda campagna scientifica (B). L'inclinazione orbitale sarà la stessa tuttavia i piani orbitali evolveranno in modo indipendente a causa del diverso apogeo (periodi di 4,9 e 6,6 ore). Durante questa fase, gli orbiter dovranno attraversare regioni in cui la ionizzazione atmosferica è al suo massimo. L'obiettivo di questa fase è osservare la fuoriuscita dell'atmosfera marziana attraverso processi di fuga e schermatura degli ioni. La seconda campagna opererà per circa cinque mesi fino alla fine della missione scientifica nominale.^[2]

Cronologia

In origine si pensava che le missioni a basso costo del programma SIMPLEx potessero essere lanciate come carico secondario e si pensava di mandarla verso Marte assieme alla sonda Psyche, tuttavia i cambiamenti di lanciatore e piano di volo di quella missione non risultavano compatibili perché Psyche, lanciata da un potente Falcon Heavy e diretta nella fascia degli asteroidi avrebbe sorvolato Marte a velocità troppo elevata perché EscaPADE potesse essere rilasciata in sicurezza nelle orbite previste.^[10] Venne così scelto di lanciare con un volo indipendente la sonda e nel febbraio 2023, Blue Origin si aggiudicò il contratto per un lancio col nuovo New Glenn nell'ottobre 2024, a un costo di circa 20 milioni di dollari.

Dopo un paio di rinvii nei giorni precedenti, EscaPADE è stata lanciata il 13 novembre 2025 dal complesso 36 di Cape Canaveral tramite un vettore New Glenn. Del lanciatore di Blue Origin, al suo secondo lancio, è stato recuperato per il prima volta il primo stadio, atterrato su una chiatta nell'oceano Atlantico.^[4]