编队, 科学

范艾伦的辐射带

地球辐射带（RPG）或范艾伦带是我们星球附近最近的宇宙空间的区域，它具有环形的形式，其中存在巨大的电子和质子。地球通过偶极磁场保留它们。

发现

RPG于1957年至58年间被发现。来自美国和苏联的科学家。 “Explorer-1”（如下图）是美国第一颗在1958年推出的太空卫星，提供了非常重要的数据。由于美国人在地球表面（海拔约1000公里）进行的机载实验，发现了辐射带（内部）。后来在海拔约20,000公里的地方，发现了第二个这样的地区。内外带之间没有明确的界限 - 第一个逐渐进入第二个。这两个放射性区域在粒子的带电程度及其组成方面不同。

这些地区被称为范艾伦的腰带。詹姆斯·范艾伦（James Van Allen 科学家已经发现，这些带由太阳风和宇宙射线的带电粒子组成，它们被磁场吸引到地球。他们中的每一个在我们的星球上形成一个圆环（一个类似于甜甜圈的形状）。

从那时起，在太空中进行了许多实验。他们允许我们调查RPG的主要特征和属性。不仅我们的星球上有辐射带。它们也存在于具有气氛和磁场的其他天体中。 Van Allen的辐射带被发现，由于来自火星的美国星际舰艇。此外，美国人发现它在土星和木星。

偶极磁场

我们的星球不仅有Van Allen的腰带，还有偶极磁场。它是一组嵌套在一起的磁性壳。这个领域的结构类似于白菜或洋葱的头。磁性外壳可以被想象为由电力线制成的织造表面。壳体越接近偶极子的中心，磁场的强度越大。此外，带电粒子从外部穿透的动量也增加。

因此，第N壳具有粒子动量P _n 。在粒子的初始动量不超过P _{n的情况下} ，反映磁场。然后粒子返回到外层空间。然而，它也发生在第N个shell上。在这种情况下，她不能再离开了。被捕获的颗粒将被捕获直到其消散，或者在与残余气氛碰撞后不会失去能量。

在我们星球的磁场中，同一个壳体在不同的经度处与地球表面不同的距离。这是由于磁场的轴线与行星的旋转轴不匹配。对巴西的磁异常影响最为明显。在这方面，磁力线降低，沿着它们移动的被捕获的颗粒可能低于100公里高度，这意味着它们在地球大气中死亡。

RPG的组成

在辐射带内部，质子和电子的分布是不一样的。第一个在其内部，第二个在外部。因此，在研究的早期阶段，科学家认为地球外部（电子）和内部（质子）辐射带。目前，这个意见是无关紧要的。

Van Allen填充带生成最重要的机制是反照率中子的衰变。应该指出，当大气与宇宙辐射相互作用时，产生中子。这些颗粒从我们的行星（反照率中子）方向移动的流动不受阻碍地穿过地球的磁场。然而，它们是不稳定的并且容易腐烂成电子，质子和电子反中子。放射性反照率核，其具有高能量，在捕获区内部衰减。 Van Allen的带子正是由正电子和电子来补充的。

RPG和磁暴

当强磁暴开始时，这些颗粒不仅加速，而且离开了范艾伦放射线，从而使睡眠充足。要点是，如果磁场的配置发生变化，则镜点可以浸入大气中。在这种情况下，失去能量（电离损耗，散射）的颗粒改变俯仰角，然后死亡，到达磁层的上层。

RPG和北极光

范艾伦的辐射带被等离子体层包围，这是被质子（离子）和电子捕获的流。北极（极性）辐射这样的现象的原因之一是颗粒从等离子体层出现，也部分地从外部RPG出射。北极光是大气原子的辐射，由于与带中溢出的颗粒发生碰撞而被激发。

RPG研究

几乎所有的辐射带形成研究的基本结果大概在20世纪60年代至70年代得到。最近使用轨道站，星际舰艇和最新科学设备的观察使科学家们能够提取非常重要的新信息。皮埃尔范艾伦在地球上继续研究我们的时间。简而言之，我们将谈谈这一领域最重要的成就。

从“Salyut-6”收到的数据

MEPhI在上世纪80年代初的研究人员调查了在我们这个星球附近的高能量电子的流动。为此，他们使用了Salyut-6轨道站上的设备。它允许科学家有效地隔离能量超过40MeV的正电子和电子的通量。车站的轨道（倾角52°，高度约350-400 km）主要通过我们星球辐射带的下方通过。然而，它仍然触及其内部部分，从巴西的磁异常。在该区域的交点处，发现由高能电子组成的固定流。在RPG中，在本实验之前，仅记录能量不超过5MeV的电子。

“Meteor-3”人造卫星的数据

MEPhI的研究人员进一步测量了我们的星球“Meteor-3”系列的人造卫星，其中圆轨道的高度为800和1200公里。这一次，这个设备非常深入到RPZ中。他证实了早在Salyut-6车站获得的结果。然后，研究人员获得了另一个重要的结果，使用安装在Mir和Salyut-7站的磁性光谱仪。已经证明，以前发现的稳定带仅由电子（无正电子）组成，其能量非常高（高达200MeV）。

CNO核固定带的发现

莫斯科国立大学核物理研究所的一组研究人员在20世纪80年代末和90年代初进行了一项实验，旨在研究位于最近的宇宙空间的核心。这些测量使用比例室和核乳液进行。它们是在宇宙系列的卫星上进行的。科学家发现外层空间中存在N，O和Ne核磁通，其中人造卫星的轨道（倾角52°，高度约400-500 km）跨越巴西的异常。

如分析表明，这些能量达到几十MeV /核子的核，由于不能用这种能量渗透到我们星球的磁层中，所以没有银河系，核磁共振或太阳能源。科学家们发现了一个由磁场捕获的宇宙射线的异常分量。

星际物质中的低能原子能够穿透日光层。然后，太阳的紫外线辐射使它们一次或两次离子化。所得到的带电粒子在太阳风的前方加速，达到几十MeV /核子。然后它们渗透到磁层中，它们被捕获并完全电离。

质子和电子的准分带

在1991年3月22日的太阳上，发生了强大的闪光，伴随着大量太阳能物质的喷射。到3月24日到达磁层，改变了外部区域。具有大能量的太阳风的粒子涌入磁层。他们到达了CRESS当时是美国卫星的地区。装置上装置的能量大幅增加，能量为20至110 MeV，强大的电子（约15 MeV）。这表明新皮带的外观。首先，在许多航天器上观察到准静止带。然而，只有在和平电台，它在整个一生中被研究，这是大约两年。

顺便说一下，在上个世纪六十年代，由于空间核设备的爆炸，出现了一个由能量较小的电子组成的准静态带。它持续了大约10年。放射性裂变碎片崩解，这是带电粒子的来源。

月球上有RPG吗？

我们星球上的卫星没有一个范艾伦辐射带。此外，他没有保护气氛。月亮的表面对晴朗的风开放。强烈的太阳耀斑，如果发生在一次月球考察中，会焚化宇航员和胶囊，因为会有一个巨大的辐射流量的排出是致命的。

是否有可能保护自己免受宇宙辐射

科学家多年来一直关注这个问题。在小剂量下，我们所知道的辐射几乎不影响我们的健康状况。但是，只有当它不超过某个阈值时才是安全的。你知道范艾伦腰带外的辐射在我们这个星球表面吗？通常氡和钍颗粒的含量不超过100 Bq / 1 m ³ 。在RPG内，这些指标要高得多。

毫无疑问，范艾伦土地的辐射带对人类来说是非常危险的。许多研究人员研究了对身体的影响。 1963年的苏联科学家告诉英国着名的天文学家伯纳德·洛厄尔，他们不知道保护人们免受太空辐射影响的手段。这意味着即使是苏联装备的厚壁炮弹也无法应付。美国人胶囊中使用的薄金属如何，几乎像一块箔，能够保护宇航员？

根据美国航空航天局的保证，只有当这个组织无法预测的爆发，才派宇航员到月球。这就是使辐射危害最小化的原因。不过，其他专家说，只能大致预测大排放的日期。

范艾伦带和飞往月球的航班

苏维埃宇航员莱诺夫在1966年仍然进入开放空间。不过，他穿着一件特别沉重的西装。而在3年的时间里，来自美国的宇航员跳上了月球表面，显然不是沉重的衣服。也许NASA的专家多年来都设法找到一种可靠地保护宇航员免受辐射的超轻材料？飞往月球的飞行还是引起很多问题。那些相信美国人没有登陆的人的主要论据之一就是辐射带的存在。