Что такое радиационный пояс?

Радиационный пояс Ван Аллена - это область вокруг Земли, которая содержит большое количество захваченных энергичных частиц. Он состоит из внутреннего пояса с высокоэнергетическими протонами и внешнего пояса электронов. Пояс был назван в честь профессора Университета Айовы, который оказал влияние на его открытие. Радиационный пояс представляет опасность как для электроники, так и для космонавтов, которые проходят через него, поэтому космические корабли обычно требуют контрмер против этой угрозы, если им необходимо пересечь регион.

Джеймс Ван Аллен помог убедить планировщиков миссий включить счетчик Гейгера на спутник US Explorer 1 для обнаружения заряженных частиц. Этот космический корабль обнаружил внутренний радиационный пояс после его запуска 31 января 1958 года. Эксплорер 1 был запущен частично в ответ на советский спутник Спутник 1 , который вызвал космическую гонку. Внешний пояс был впервые обнаружен лунным зондом Pioneer 3 6 декабря 1958 года. Фактически были обнаружены другие пояса между внутренним и внешним поясами, но они были вызваны переходной солнечной активностью и в конечном итоге исчезли.

Внутренний радиационный пояс состоит в основном из высокоэнергетических протонов. Протоны во внутреннем поясе происходят от радиоактивного распада нейтронов в верхних слоях атмосферы. Эти нейтроны возникли в результате столкновений между космическими лучами и атомными ядрами в космосе. Магнитные поля выше примерно 62 миль (100 километров) от поверхности Земли, как правило, удерживают эти частицы в ловушке над атмосферой. Однако иногда эти частицы попадают в атмосферу и создают полярные сияния на небе.

Внешний радиационный пояс, с другой стороны, состоит в основном из электронов. Это значительно дальше от Земли, чем внутренний пояс, иногда достигая расстояния в 10 радиусов Земли. Количество частиц во внешнем ремне также имеет тенденцию изменяться больше, чем во внутреннем ремне. Считается, что частицы, попавшие во внешний радиационный пояс, происходят от Солнца и переносятся на Землю солнечным ветром.

Излучение в поясах Van Allen может нанести вред как электронике, так и здоровью человека. На спутниках, находящихся на орбите вокруг Земли, их электроника была разрушена в результате действия геомагнитных бурь. Космический корабль, проходящий через пояса, испытывает аналогичное повышение уровня радиации. Астронавты в районе радиационных поясов получат гораздо большую дозу радиации, чем на низкой околоземной орбите. Поэтому планировщики миссий должны разработать методы защиты космических кораблей и космонавтов от поясов Ван Аллена во время межпланетных миссий.