放射線帯とは？

ヴァンアレン放射線帯は、閉じ込められた多数のエネルギー粒子を含む地球周辺の領域です。 これは、高エネルギーの陽子を持つ内側のベルトと電子の外側のベルトで構成されています。 このベルトは、その発見に影響を与えたアイオワ大学の教授にちなんで命名されました。 放射線帯は、電子機器とそれを通過する宇宙飛行士の両方にリスクをもたらすため、宇宙船は通常、地域を横断する必要がある場合、この脅威に対する対策が必要です。

ジェームス・ヴァン・アレンは、ミッション計画者が荷電粒子を検出するためにUS Explorer 1衛星にガイガーカウンターを含めるように説得するのを助けました。 この宇宙船は、1958年1月31日に打ち上げられた後に内部放射線帯を発見しました。探査機1は、宇宙レースを引き起こしたソビエトの衛星スプートニク1への応答として一部飛行しました。 外側のベルトは、1958年12月6日に月の探査機であるパイオニア3によって最初に検出されました。実際、内側と外側のベルトの間に他のベルトが発見されました。

内側の放射線帯は、主に高エネルギーの陽子で構成されています。 内側のベルトの陽子は、上層大気の中性子の放射性崩壊に由来します。 これらの中性子は、宇宙線と宇宙の原子核との衝突から発生しました。 地球の表面から約62マイル（100キロメートル）以上の磁場は、これらの粒子を大気上に閉じ込めたままにする傾向があります。 ただし、これらの粒子が大気に衝突し、空の光の極表示であるオーロラを生成する場合があります。

一方、外側の放射線帯は主に電子でできています。 内側のベルトよりも地球からかなり離れており、10地球半径の距離に達することもあります。 外側のベルトの粒子の数も、内側のベルトよりも大きく変化する傾向があります。 外側の放射線帯に閉じ込められた粒子は、太陽から発生し、太陽風によって地球に運ばれると考えられています。

ヴァンアレンベルトの放射線は、電子機器と人間の健康の両方に損傷を与える可能性があります。 地球の周りの軌道にある衛星は、地磁気嵐からの活動によって電子機器が破壊されています。 ベルトを通過する宇宙船も同様に放射線レベルが上昇します。 放射線帯の領域の宇宙飛行士は、低地球軌道よりもはるかに高い放射線量を受け取ります。 したがって、ミッションプランナーは、惑星間ミッション中に宇宙船と宇宙飛行士をヴァンアレンベルトから保護する方法を開発する必要があります。