Астрономия + Радиация

История их открытия началась в 1958 году. Джеймс Ван Аллен, американский физик из Университета Айовы, установил на первом американском спутнике "Эксплорер-1" счетчик Гейгера. Ученый хотел измерить космические лучи вокруг Земли. Но когда спутник достиг высоты около 1 000 километров, прибор перестал работать.

Поначалу думали, что прибор был неисправен или произошел технический сбой. Однако Ван Аллен предположил иное: счетчик перестал работать из-за перенасыщения — уровень радиации оказался слишком высоким. Последующие запуски "Эксплорер-3" и "Эксплорер-4" подтвердили его догадку – вокруг Земли существуют особые области, где магнитное поле планеты способно захватывать и удерживать заряженные частицы из космического пространства. Так наука узнала о существовании радиационных поясов, которые были справедливо названы в честь их первооткрывателя.

Что представляют собой пояса?

Это две кольцевые области, расположенные одна внутри другой вокруг нашей планеты:

• Внутренний пояс располагается на высоте 1 000 — 6 000 километров;

• Внешний пояс находится на высоте 13 000— 60 000 километров.

• В этих областях магнитное поле Земли захватывает и удерживает заряженные частицы: протоны и электроны, приходящие в основном от Солнца и от других источников космического излучения.

Влияние на космические полеты

Радиация в поясах действительно представляет опасность, но:

• Космические корабли проектируются с учетом прохождения через пояса;

• Траектории полетов рассчитываются так, чтобы минимизировать время пребывания в опасных зонах;

• Современная защита космических аппаратов способна значительно снизить воздействие радиации.

В ходе лунной программы NASA "Аполлон" пояса преодолевались за 30-60 минут по специально рассчитанной траектории. При этом астронавты получали допустимую дозу радиации, которая была значительно ниже опасного для здоровья уровня.

Пояса Ван Аллена динамичны: их форма и интенсивность меняются под влиянием солнечной активности. В 2012 году NASA запустило специальные зонды Van Allen Probes для детального изучения поясов. Было установлено, что во время сильных солнечных бурь иногда может формироваться временный третий пояс.

Пояса Ван Аллена - важная часть магнитной защиты Земли. Здесь магнитное поле планеты захватывает и удерживает заряженные частицы из космоса. Современные исследования этих областей помогают лучше понимать взаимодействие Земли с космической средой и прогнозировать космическую погоду.

Несмотря на высокий уровень радиации, пояса Ван Аллена не являются непреодолимой преградой для космических полетов. Современные технологии защиты космических аппаратов и правильно рассчитанные траектории позволяют безопасно пересекать эти области.

Читайте также:

• Почему самые распространенные элементы Вселенной так редки на Земле?

• Самые старые кристаллы в мире поведали о дождях и океанах на ранней Земле.

• Почему на Земле тепло, а в космосе холодно?

Российско-немецкий проект «СПЕКТР РГ» успешно добрался до точки Лагранжа и начинает исследовать небо в рентген-диапазоне. Астроном Кирилл Масленников предлагает представить чтобы мы увидели, если бы человек обладал возможностью видеть в этом коротковолновом диапазоне.

00:45 Спектр РГ прибыл в точку Лагранжа

01:23 Все люди слепые и глухие. Ограниченность восприятия спектра волн.

02:40 Солнце в рентгене, солнечная корона

04:10 Тормозное излучение

04:20 Синхротронное излучение

04:40 обратный комптон-эффект

05:40 Созвездие скорпиона. Скорпион X-1

06:05 Тесные двойные звезды

07:18 Полость Роша

08:15 Аккреционный диск двойных звезд

09:45 Черные дыры

10:10 Остатки сверхновых звезд. Плереоны

10:36 Межгалактический горячий газ

11:33 Рентгеновские вспышки

В нашумевшем сериале Чернобыль, есть момент, когда светящийся синим воздух над АЭС назвали эффектом Черенкова. На самом деле в воздухе этого эффекта быть не могло, это свечение, которое возникает в плотных прозрачных средах при прохождении через них высокоэнергетических частиц. Его можно наблюдать, например, в охлаждающей жидкости действующего реактора под воздействием гамма-излучения.
Но ещё, гамма-лучи испускаются самыми горячими экстремальными объектами Вселенной — сверхмассивными черными дырами, сверхновыми и, возможно, даже остатками Большого Взрыва. Для регистрации гамма-излучения очень высоких энергий построят целую решетку черенковских телескопов CTA в Чили.
А в конце ролика пулковский астроном Кирилла Масленникова дает комментарии относительно  засветки от спутников глобального интернета Илона Маска, он не считает, что они могут стать помехой для астрономических наблюдений.