首次载人太空飞跃两极，面对复杂空间天气环境

北京时间2025年4月5日0时19分，搭载了四名乘员的美国spaceX公司“Fram2号”龙飞船成功返回地球，这是人类首次载人跨越极区的太空飞行，其中的“跨极区”就是此次任务最值得关注的地方。

当飞船进入太空绕着地球旋转飞行时，飞行轨道与地球赤道平面之间会形成一个夹角，这就是轨道倾角。我们熟悉的国际空间站轨道倾角是51.6度，中国天宫空间站的轨道倾角是41.5度，轨道倾角越大，飞船飞行时就越靠近南北极区。

Fram2号龙飞船的轨道倾角和许多极轨卫星一样，达到了90度，这就意味着，从它起飞到返回地球的这段时间里（约3天零14个小时），每90分钟里就会飞跃一次南北极。而它的轨道高度在420-540公里的范围内，这一高度的空间辐射以及电子环境，相比地面要严酷得多，再加上极区这个特殊因素，四位乘员接受的来自空间天气的考验可以说是前所未有的。

在3月底到4月初的这段时间中，受到太阳活动的影响，地球出现了磁暴过程，地球周围的电子和质子数量也快速上升。

太阳黑子先是在3月28日、4月1日两次爆发X1.1级和M5.6级耀斑，另一方面，在冕洞高速流的影响下，出现了一定程度的地磁活动（4月2日3日扰动、4月4日小磁暴、4月5日中等磁暴），与此同时，Fram2号龙飞船正在一次又一次的飞跃两极上空。

随着太阳能量物质到达地球附近，卫星监测到的质子和电子数据曲线出现上升，这就意味着在地球的周围，在飞船和卫星飞行的太空中，高能粒子的数量正在增长。

一方面是电离辐射的增强，和每次飞跃极区辐射效应的叠加，可能给整个飞船，甚至是乘员带来一定安全风险；同时，地磁暴期间，飞船与地面的通信条件会变得极不稳定，轨道高度也会较地磁平静时下降得更快；而极光的出现，也意味着太阳高能粒子正在随地磁场进入两极上空，当然，这正好为乘员完成相关实验提供了绝佳的观测条件。

此次载人飞跃两极的任务本身考虑到了太阳爆发活动，以及春分后不久这个时间节点，空间天气事件容易出现的因素，换句话说，如此频繁的穿越南北极上空，就是冲着这里辐射强度高、粒子环境复杂多变去的。

从空间天气对人类活动影响的角度来看，Fram2号飞行任务具有很大的意义。