Радиационный пояс Ван Аллена
-
Радиационный пояс Ван Аллена
- Зона энергичных заряженных частиц, удерживаемых магнитосферой Земли
- Назван в честь Джеймса Ван Аллена
- Состоит из двух основных поясов и временных
-
История открытия
- Исследован в 1895 году
- Подтвержден спутниками в 1958 году
- Зонды Ван Аллена обнаружили третий пояс в 2013 году
-
Структура и состав
- Внутренний пояс: от 1000 до 12 000 км, высокие концентрации электронов и протонов
- Внешний пояс: от 13 000 до 60 000 км, в основном электроны высокой энергии
-
Исследование и миссии
- Миссия НАСА «Зонды Ван Аллена» для изучения формирования и изменения поясов
- Зонды отключены в 2019 году, ожидается схождение с орбиты в 2030-х
-
Другие радиационные пояса
- Существуют вокруг других планет с мощными магнитными полями
- Плохо нанесены на карту, подтверждены только для Урана и Нептуна
-
Геомагнитные бури и изменения
- Быстрое увеличение или уменьшение плотности электронов
- Длительные процессы определяют общую конфигурацию поясов
-
Временные пояса
- Третий пояс обнаружен в 2013 году, существует около месяца
- Объяснен выбросом корональной массы Солнцем
-
Структура и свойства поясов Ван Аллена
- Пояса Ван Аллена состоят из протонов и электронов, которые удерживаются магнитным полем Земли.
- Протоны имеют энергию от 100 кэВ до 400 МэВ, электроны — от 5000 кэВ до 5 МэВ.
- Поток частиц уменьшается с увеличением энергии.
-
Влияние на космические аппараты
- Космические аппараты, выходящие за пределы низкой околоземной орбиты, подвергаются воздействию радиации.
- Внутренние пояса Ван Аллена особенно опасны для электроники.
- Миссии «Аполлон» минимизировали воздействие на астронавтов, пролетая через верхние пояса.
-
Удержание антивещества
- Пояса Ван Аллена могут удерживать антипротоны, образующиеся при взаимодействии космических лучей с атмосферой.
- Энергия антипротонов варьируется от 60 до 750 МэВ.
-
Последствия для космических путешествий
- Космические аппараты, проходящие через пояса Ван Аллена, получают значительное облучение.
- Миниатюризация электроники делает спутники более уязвимыми к радиации.
- Миссии «Аполлон» показали, что астронавты не подвергались опасному воздействию.
-
Причины и механизмы
- Внутренний пояс состоит из протонов, внешний — из электронов.
- Частицы движутся по спирали вдоль магнитных линий, дрейфуя в разных направлениях.
- Промежуток между поясами называется «безопасной зоной».
-
Предлагаемое удаление
- Удаление заряженных частиц из поясов Ван Аллена может открыть новые орбиты для спутников.
- Концепция HiVOLT предлагает осушение радиационных полей.
- Другие предложения включают передачу радиоволн ОНЧ с Земли в пояса Ван Аллена.
-
Неопределенности и будущие исследования
- Неясно, будут ли негативные последствия удаления радиационных поясов.
- Исследования продолжаются для лучшего понимания и управления радиационными поясами.