Ποια είναι η ζώνη ακτινοβολίας;

Ο ιμάντας ακτινοβολίας Van Allen είναι μια περιοχή γύρω από τη γη που περιέχει μεγάλο αριθμό παγιδευμένων ενεργειακών σωματιδίων.Αποτελείται από μια εσωτερική ζώνη με πρωτόνια υψηλής ενέργειας και εξωτερική ζώνη ηλεκτρονίων.Η ζώνη πήρε το όνομά του από έναν καθηγητή του Πανεπιστημίου της Αϊόβα, ο οποίος είχε επιρροή στην ανακάλυψή του.Ο ιμάντας ακτινοβολίας παρουσιάζει κίνδυνο τόσο για τα ηλεκτρονικά όσο και για τους αστροναύτες που περνούν από αυτό, έτσι ώστε το διαστημικό σκάφος απαιτεί συνήθως αντίμετρα σε αυτή την απειλή εάν πρέπει να διασχίσουν την περιοχή.

Ο James Van Allen βοήθησε να πείσει τους σχεδιαστές της αποστολής να συμπεριλάβουν έναν μετρητή Geiger στον δορυφόρο U.S. Explorer 1 για την ανίχνευση φορτισμένων σωματιδίων.Αυτό το διαστημικό σκάφος ανακάλυψε την εσωτερική ζώνη ακτινοβολίας μετά την κυκλοφορία του στις 31 Ιανουαρίου 1958. Explorer 1 Πέταξε εν μέρει ως απάντηση στον σοβιετικό δορυφόρο Sputnik 1 , που πυροδότησε τον διαστημικό αγώνα.Ο εξωτερικός ιμάντας ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά από το Pioneer 3 , ένας σεληνιακός ανιχνευτής, στις 6 Δεκεμβρίου 1958. Στην πραγματικότητα, άλλοι ζώνες μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών ιμάντων έχουν ανακαλυφθεί, αλλά προκλήθηκαν από παροδική ηλιακή δραστηριότητα και τελικά εξαφανίστηκαν.

Η εσωτερική ζώνη ακτινοβολίας αποτελείται κυρίως από πρωτόνια υψηλής ενέργειας.Τα πρωτόνια στην εσωτερική ζώνη προέρχονται από τη ραδιενεργή αποσύνθεση των νετρονίων στην επάνω ατμόσφαιρα.Αυτά τα νετρόνια προέρχονταν από συγκρούσεις μεταξύ κοσμικών ακτίνων και ατομικών πυρήνων στο διάστημα.Τα μαγνητικά πεδία πάνω από περίπου 62 μίλια (100 χιλιόμετρα) από την επιφάνεια της Γης τείνουν να κρατούν αυτά τα σωματίδια παγιδευμένα πάνω από την ατμόσφαιρα.Περιστασιακά, όμως, αυτά τα σωματίδια θα χτυπήσουν την ατμόσφαιρα και θα παράγουν αυριαράς, τις πολικές επιδείξεις των φώτων στον ουρανό.

Η εξωτερική ζώνη ακτινοβολίας, από την άλλη πλευρά, γίνεται κυρίως από ηλεκτρόνια.Είναι σημαντικά περισσότερο από τη Γη από την εσωτερική ζώνη, μερικές φορές φτάνοντας σε απόσταση 10 ακτίνων γης.Ο αριθμός των σωματιδίων στον εξωτερικό ιμάντα τείνει επίσης να ποικίλει περισσότερο από ό, τι στον εσωτερικό ιμάντα.Τα σωματίδια που παγιδεύονται στην εξωτερική ζώνη ακτινοβολίας πιστεύεται ότι προέρχονται από τον ήλιο και μεταφέρονται στη γη από τον ηλιακό άνεμο.

Η ακτινοβολία στις ζώνες van Allen μπορεί να προκαλέσει βλάβη τόσο στην ηλεκτρονική όσο και στην ανθρώπινη υγεία.Οι δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τη Γη έχουν καταστραφεί τα ηλεκτρονικά τους από τη δραστηριότητα από γεωμαγνητικές καταιγίδες.Το διαστημικό σκάφος που διέρχεται από τις ζώνες βιώνει παρόμοια αύξηση των επιπέδων ακτινοβολίας.Οι αστροναύτες στην περιοχή των ιμάντων ακτινοβολίας θα λάβουν μια πολύ υψηλότερη δόση ακτινοβολίας από ό, τι στη χαμηλή τροχιά της Γης.Ως εκ τούτου, οι σχεδιαστές αποστολής πρέπει να αναπτύξουν μεθόδους προστασίας διαστημικών και αστροναύτες από τις ζώνες Van Allen κατά τη διάρκεια διαπλανητικών αποστολών.