地上からロケットを打ち上げるのは簡単ですが、地球を周回するルートを決めるのは別の話です。地球には特定の軌道があり、宇宙ミッションは選択した軌道に沿って地球を周回します。しかし、すべての軌道が同じというわけではありません。軌道の中には、他の軌道よりも利用されていないものもあります。
SpaceXの次期民間ミッションは、地球を周回する極軌道への探査です。北極と南極の両方に到達した最初の宇宙船にちなんで名付けられたFram2は、3月31日（月）午後11時20分（東部標準時）以降に打ち上げられる予定です。このミッションでは、4人のアマチュア宇宙飛行士が地上約425～450キロメートルの高度で地球の極地上空に打ち上げられ、地球の両極上空を周回する初の宇宙飛行士となります。
このミッションの軌道は、フラム2号の乗組員に地球の極地を垣間見せる貴重な機会を提供するでしょう。これは、人類が宇宙から見ることのできる稀有な光景です。しかし、同時に課題も伴います。では、なぜ宇宙飛行士を極軌道に送り込むのにこれほど長い時間がかかったのでしょうか？
「簡単な答えはエネルギー論です」と、ボストン大学の宇宙物理学教授ジェフリー・ヒューズ氏はギズモードに語った。「極軌道に何かを送るには、赤道軌道に送るよりもはるかに多くのエネルギーが必要です。」
地球は地軸を中心に西から東へ自転しており、赤道上では時速約1,000マイル（時速1,600キロメートル）の速度で回転しています。「この対地速度は、赤道から北または南へ離れるにつれて低下します」と、南カリフォルニア大学の宇宙航行学教授マイク・グラントマン氏はギズモードに語りました。「したがって、ロケット発射地点の対地速度は、東方向への打ち上げ時に宇宙船の最終速度に影響し、必要な推進剤が少なくなり、打ち上げロケットも小型化されます。」
赤道軌道では、地球の自転運動が軌道を周回する助けとなります。そのため、地球の自転を利用するため、衛星は一般的に東向きに打ち上げられます。「つまり、極軌道への打ち上げは地球の自転の恩恵を受けないのです」とグラントマン氏は付け加えました。
極軌道は、一般的に気象衛星に利用され、北極地域における気候変動の影響の監視に役立ちます。欧州宇宙機関（ESA）によると、極軌道を飛行する衛星のもう一つの利点は、赤道軌道や静止軌道の衛星が見逃しがちな死角を残さず、地球全体をカバーできることです。極軌道衛星は、東から西へではなく、極から極へと地球を周回し、下から自転する地球を観測します。地球全体をカバーできることは、通信面でも極軌道衛星の利点につながり、軍事用途に最適です。
しかし、極軌道での有人飛行となると、状況は少し複雑になる。「極軌道の放射線環境は、（国際宇宙ステーションが使用しているような）低傾斜軌道よりも厳しいのです」とグラントマン氏は述べた。これは、地球の地磁気によって、ヴァン・アレン帯（地球の磁場に閉じ込められたドーナツ状の荷電粒子領域）から閉じ込められた高エネルギー電子とイオンが極地の軌道高度まで漏れ出すためだとグラントマン氏は説明する。この現象は、極地でオーロラが発生する原因でもある。
「計画されているFram2ミッションのような比較的短期間の飛行であれば、これは大きな問題ではありません」とグラントマン氏は付け加えた。しかし、より長期間の宇宙旅行を計画する場合、この放射線は宇宙飛行士の健康に悪影響を及ぼす可能性がある。
4人の宇宙飛行士は、スペースX社のドラゴン宇宙船に3～5日間搭乗し、赤道に対して約60～90度の傾斜角を持つ極軌道から地球を眺めます。この特別な視点から、乗組員はSTEVE（Strong Thermal Emission Velocity Enhancement：強い熱放射速度増強）と呼ばれるオーロラのような現象を観察します。STEVEは、空を横切るかすんだ紫と緑の筋で知られています。
宇宙飛行士たちにとって、これは初めての宇宙飛行であり、彼らはこれまで他の宇宙飛行士が行ったことのない場所へ冒険することになる。
