Радиационный пояс Ван Аллена
| Часть серии статей о |
| Гелиофизика |
|---|
 |
Радиационный пояс Ван Аллена — это зона энергичных заряженных частиц , большая часть которых возникает из солнечного ветра , которые захватываются и удерживаются вокруг планеты магнитосферой этой планеты . У Земли есть два таких пояса, а иногда могут временно создаваться и другие. Ремни названы в честь Джеймса Ван Аллена , которому часто приписывают их открытие. [ 1 ]
Два основных пояса Земли простираются на высоте от 640 до 58 000 км (от 400 до 36 040 миль). [ 2 ] над поверхностью, в этой области уровни радиации меняются. Пояса находятся во внутренней области магнитного поля Земли . Они улавливают энергичные электроны и протоны . Другие ядра, такие как альфа-частицы , менее распространены. Считается, что большинство частиц, образующих пояса, исходят от солнечного ветра, тогда как другие прибывают в виде космических лучей . [ 3 ] Улавливая солнечный ветер, магнитное поле отклоняет эти энергичные частицы и защищает атмосферу от разрушения.
Пояса представляют опасность для спутников , чувствительные компоненты которых должны быть защищены соответствующей защитой, если они проводят значительное время вблизи этой зоны. Астронавты Аполлона, проходившие через пояса Ван Аллена, получили очень низкую и безвредную дозу радиации. [ 4 ] [ 5 ]
В 2013 году зонды Ван Аллена обнаружили временный третий радиационный пояс, который сохранялся в течение четырех недель. [ 6 ]
Открытие
[ редактировать ]Кристиан Биркеланд , Карл Стормер , Николас Христофилос и Энрико Меди исследовали возможность захвата заряженных частиц еще до космической эры . [ 7 ] Второй советский спутник «Спутник-2» , детекторы которого были разработаны Сергеем Верновым . [ 8 ] за ними следуют американские спутники Explorer 1 и Explorer 3 , [ 9 ] подтвердил существование пояса в начале 1958 года, позже названного в честь Джеймса Ван Аллена из Университета Айовы . [ 1 ] Захваченное излучение было впервые нанесено на карту «Эксплорером-4» , «Пионером-3» и «Луной-1» .
Термин пояса Ван Аллена относится конкретно к радиационным поясам, окружающим Землю; однако подобные радиационные пояса были обнаружены и вокруг других планет . Солнце не поддерживает долговременные радиационные пояса, поскольку у него нет стабильного глобального дипольного поля. Атмосфера Земли ограничивает частицы поясов областями выше 200–1000 км. [ 10 ] (124–620 миль), в то время как пояса не простираются дальше 8 радиусов Земли R E . [ 10 ] Ремни ограничены объемом, простирающимся примерно на 65 °. [ 10 ] по обе стороны небесного экватора .
Исследовать
[ редактировать ]
Миссия NASA Van Allen Probes направлена на понимание (вплоть до предсказуемости), как популяции релятивистских электронов и ионов в космосе формируются или изменяются в ответ на изменения солнечной активности и солнечного ветра. Исследования, финансируемые Институтом передовых концепций НАСА, предложили использовать магнитные ловушки для сбора антиматерии , которая естественным образом встречается в поясах Ван Аллена на Земле, хотя, только около 10 микрограммов антипротонов . по оценкам, во всем поясе существует [ 11 ]
Миссия Van Allen Probes успешно стартовала 30 августа 2012 года. Основная миссия должна была продлиться два года, а расходных материалов - четыре. Зонды были дезактивированы в 2019 году из-за того, что у них закончилось топливо, и, как ожидается, они сойдут с орбиты в 2030-х годах. [ 12 ] НАСА Центр космических полетов имени Годдарда управляет программой «Жизнь со звездой» , проектом которой были зонды Ван Аллена вместе с Обсерваторией солнечной динамики (SDO). Лаборатория прикладной физики отвечала за внедрение и управление приборами для зондов Ван Аллена. [ 13 ]
Радиационные пояса существуют вокруг других планет и спутников Солнечной системы, магнитные поля которых достаточно мощны, чтобы поддерживать их. На сегодняшний день большая часть этих радиационных поясов плохо нанесена на карту. Программа «Вояджер» (а именно «Вояджер-2 ») лишь номинально подтвердила существование подобных поясов вокруг Урана и Нептуна .
Геомагнитные бури могут вызывать относительно быстрое увеличение или уменьшение электронной плотности (т. е. примерно за один день или меньше). Более длительные процессы определяют общую конфигурацию поясов. После того, как инжекция электронов увеличивает электронную плотность, часто наблюдается экспоненциальное падение электронной плотности. Эти постоянные времени затухания называются «временами жизни». Измерения с помощью магнитного электрон-ионного спектрометра (MagEIS) зонда Ван Аллена B показывают длительное время жизни электронов (т.е. более 100 дней) во внутреннем поясе; в «щели» между поясами наблюдаются короткие времена жизни электронов, около одного-двух дней; а во внешнем поясе обнаружено энергозависимое время жизни электронов примерно от пяти до 20 дней. [ 14 ]
Внутренний ремень
[ редактировать ]
Внутренний пояс Ван Аллена обычно простирается на высоте от 0,2 до 2 радиусов Земли ( значения L от 1,2 до 3) или от 1000 км (620 миль) до 12 000 км (7500 миль) над Землей. [ 3 ] [ 15 ] В некоторых случаях, когда солнечная активность сильнее или в таких географических областях, как Южно-Атлантическая аномалия , внутренняя граница может снизиться примерно до 200 км. [ 16 ] над поверхностью Земли. Внутренний пояс содержит высокие концентрации электронов в диапазоне сотен кэВ и энергичных протонов с энергиями, превышающими 100 МэВ, захваченных относительно сильными магнитными полями в этом регионе (по сравнению с внешним поясом). [ 17 ]
Считается, что энергии протонов, превышающие 50 МэВ в нижних поясах на меньших высотах, являются результатом бета-распада нейтронов , образующихся при столкновениях космических лучей с ядрами верхней атмосферы. Считается, что источником протонов с более низкой энергией является диффузия протонов из-за изменений магнитного поля во время геомагнитных бурь. [ 18 ]
Из-за небольшого смещения поясов от геометрического центра Земли внутренний пояс Ван Аллена максимально приближается к поверхности в районе Южно-Атлантической аномалии . [ 19 ] [ 20 ]
наблюдался узор, напоминающий «полосы зебры» В марте 2014 года в радиационных поясах с помощью эксперимента по ионному составу зондов Radiation Belt Storm Probes (RBSPICE) на борту зондов Van Allen Probes . Первоначальная теория, предложенная в 2014 году, заключалась в том, что из-за наклона оси магнитного поля Земли вращение планеты создает колеблющееся слабое электрическое поле, которое пронизывает весь внутренний радиационный пояс. [ 21 ] Вместо этого исследование 2016 года пришло к выводу, что полосы зебры были отпечатком ионосферных ветров на радиационных поясах. [ 22 ]
Внешний ремень
[ редактировать ]
Внешний пояс состоит в основном из электронов высоких энергий (0,1–10 МэВ ), захваченных магнитосферой Земли. Он более изменчив, чем внутренний пояс, так как легче подвержен влиянию солнечной активности. Он имеет почти тороидальную форму, начинается на высоте 3 земных радиусов и простирается до 10 земных радиусов ( RE ) - на высоте от 13 000 до 60 000 километров (от 8 100 до 37 300 миль) над поверхностью Земли. [ нужна ссылка ] Его наибольшая интенсивность обычно составляет от 4 до RE . 5 Внешний пояс электронного излучения в основном образуется за счет внутренней радиальной диффузии. [ 23 ] [ 24 ] и локальное ускорение [ 25 ] свистовой моды за счет передачи энергии от плазменных волн электронам радиационного пояса. Электроны радиационного пояса также постоянно удаляются при столкновениях с атмосферой Земли. [ 25 ] потери в магнитопаузе и их радиальная диффузия наружу. Гирорадиусы энергичных протонов были бы достаточно велики , чтобы привести их в контакт с атмосферой Земли. Внутри этого пояса электроны имеют высокий поток , а на внешнем крае (близко к магнитопаузе), где силовые линии геомагнитного поля открываются в геомагнитный «хвост» , поток энергичных электронов может упасть до низких межпланетных уровней в пределах примерно 100 км. (62 мили) — уменьшение в 1000 раз.
В 2014 году было обнаружено, что внутренний край внешнего пояса характеризуется очень резким переходом, ниже которого не могут проникнуть высокорелятивистские электроны (>5 МэВ). [ 26 ] Причина такого поведения щита не совсем понятна.
Население захваченных частиц внешнего пояса разнообразно и содержит электроны и различные ионы. Большая часть ионов находится в форме энергичных протонов, но определенный процент составляют альфа-частицы и O. + ионы кислорода — аналогичны ионосфере , но гораздо более энергичны. Эта смесь ионов предполагает, что частицы кольцевого тока , вероятно, происходят из более чем одного источника.
Внешний пояс больше внутреннего, и численность его частиц сильно колеблется. Потоки энергетических (радиационных) частиц могут резко увеличиваться и уменьшаться в ответ на геомагнитные бури , которые сами по себе вызываются возмущениями магнитного поля и плазмы, создаваемыми Солнцем. Увеличение происходит из-за связанных с бурями инъекций и ускорения частиц из хвоста магнитосферы. Другой причиной изменчивости популяций частиц внешнего пояса являются корпускулярно-волновые взаимодействия с различными плазменными волнами в широком диапазоне частот. [ 27 ]
28 февраля 2013 года третьего радиационного пояса, состоящего из ультрарелятивистских было сообщено об открытии заряженных частиц высоких энергий. На пресс-конференции команды NASA Van Allen Probe было заявлено, что этот третий пояс является продуктом коронального выброса массы Солнца. Его представляли как отдельное творение, которое раскалывает Внешний Пояс, как нож, с его внешней стороны, и существует отдельно как контейнер для хранения частиц в течение месяца, прежде чем снова слиться с Внешним Поясом. [ 28 ]
Необычная стабильность этого третьего переходного пояса объясняется «захватом» магнитным полем Земли ультрарелятивистских частиц, когда они теряются из второго, традиционного внешнего пояса. В то время как внешняя зона, которая формируется и исчезает в течение суток, сильно изменчива из-за взаимодействия с атмосферой, считается, что ультрарелятивистские частицы третьего пояса не рассеиваются в атмосферу, поскольку они слишком энергичны, чтобы взаимодействовать с атмосферными волнами на расстоянии. низкие широты. [ 29 ] Отсутствие рассеяния и захвата позволяет им сохраняться в течение длительного времени, и в конечном итоге уничтожаются только необычным событием, таким как ударная волна от Солнца.
Значения потока
[ редактировать ]В поясах в данной точке поток частиц данной энергии резко убывает с энергией.
На магнитном экваторе электроны с энергией, превышающей 5000 кэВ (соответственно 5 МэВ), имеют всенаправленные потоки в диапазоне от 1,2 × 10 6 (соответственно 3,7×10 4 ) до 9,4×10 9 (соответственно 2×10 7 ) частиц на квадратный сантиметр в секунду.
Протонные пояса содержат протоны с кинетической энергией от примерно 100 кэВ, которые могут проникнуть через 0,6 мкм свинца , до более 400 МэВ, которые могут проникнуть через 143 мм свинца. [ 30 ]
Большинство опубликованных значений потока для внутреннего и внешнего поясов могут не отражать максимально вероятные плотности потока, возможные в поясах. Причина такого несоответствия есть: плотность потока и расположение пика потока непостоянны и зависят, прежде всего, от солнечной активности, а количество космических аппаратов с приборами, наблюдающими за поясом в реальном времени, ограничено. На Земле не было солнечной бури такой интенсивности и продолжительности, как событие Кэррингтона , хотя космические корабли с соответствующими инструментами были доступны для наблюдения за этим событием.
Уровни радиации в поясах были бы опасны для людей, если бы они подвергались воздействию в течение длительного периода времени. Миссии «Аполлон» минимизировали опасности для астронавтов, отправляя космические корабли на высоких скоростях через более тонкие области верхних поясов, полностью минуя внутренние пояса, за исключением миссии «Аполлон-14», где космический корабль прошёл через сердце захваченных радиационных поясов. [ 19 ] [ 31 ] [ 4 ] [ 32 ]
- Значения потока, нормальные солнечные условия
-
AP8 MIN всенаправленный поток протонов ≥ 100 кэВ -
AP8 MIN всенаправленный поток протонов ≥ 1 МэВ -
AP8 MIN всенаправленный поток протонов ≥ 400 МэВ
Удержание антиматерии
[ редактировать ]В 2011 году исследование подтвердило более ранние предположения о том, что пояс Ван Аллена может удерживать античастицы. Эксперимент « Полезная нагрузка для исследования антиматерии, материи и астрофизики легких ядер » (PAMELA) обнаружил уровни антипротонов на порядки выше, чем ожидалось бы от обычных распадов частиц при прохождении через Южно-Атлантическую аномалию . Это говорит о том, что пояса Ван Аллена удерживают значительный поток антипротонов, образующихся в результате взаимодействия верхних слоев атмосферы Земли с космическими лучами. [ 33 ] Энергия антипротонов измерена в диапазоне от 60 до 750 МэВ.
Исследования, финансируемые Институтом передовых концепций НАСА, пришли к выводу, что использование этих антипротонов для движения космических кораблей вполне осуществимо. Исследователи считали, что этот подход будет иметь преимущества перед генерацией антипротонов в ЦЕРН, поскольку сбор частиц на месте исключает потери и затраты на транспортировку. Юпитер и Сатурн также являются возможными источниками, но Земной пояс является наиболее продуктивным. Юпитер менее продуктивен, чем можно было бы ожидать, из-за магнитной защиты от космических лучей большей части его атмосферы. В 2019 году CMS объявила, что строительство устройства, способного собирать эти частицы, уже началось. [ сомнительно – обсудить ] НАСА будет использовать это устройство для сбора этих частиц и транспортировки их в институты по всему миру для дальнейшего изучения. Эти так называемые «контейнеры с антиматерией» в будущем могут быть использованы и в промышленных целях. [ 34 ]
Последствия для космических путешествий
[ редактировать ]
Космические аппараты, выходящие за пределы низкой околоземной орбиты, входят в зону радиации поясов Ван Аллена. За пределами поясов они сталкиваются с дополнительными опасностями, связанными с космическими лучами и солнечными частицами . Область между внутренним и внешним поясами Ван Аллена находится на расстоянии от 2 до 4 радиусов Земли и иногда называется «безопасной зоной». [ 35 ] [ 36 ]
Солнечные элементы , интегральные схемы и датчики могут быть повреждены радиацией. Геомагнитные бури иногда повреждают электронные компоненты космических кораблей. Миниатюризация и оцифровка электроники и логических схем сделали спутники более уязвимыми к радиации, поскольку общий электрический заряд в этих цепях теперь достаточно мал, чтобы быть сравнимым с зарядом прилетающих ионов. Электроника на спутниках должна быть защищена от радиации, чтобы работать надежно. У космического телескопа «Хаббл» , среди других спутников, часто отключаются датчики при прохождении через регионы с интенсивным излучением. [ 37 ] Спутник, защищенный 3 мм алюминия на эллиптической орбите (200 на 20 000 миль (320 на 32 190 км)) и проходящий через радиационные пояса, будет получать около 2500 бэр (25 Зв ) в год. (Для сравнения, доза всего тела в 5 Зв является смертельной.) Почти вся радиация будет получена при прохождении внутреннего пояса. [ 38 ]
Миссии «Аполлон» стали первым событием, когда люди прошли через пояса Ван Аллена, который был одной из нескольких радиационных опасностей, известных планировщикам миссий. [ 39 ] Астронавты мало подвергались воздействию поясов Ван Аллена из-за короткого периода времени, проведенного через них. [ 4 ] [ 5 ]
В общем облучении астронавтов фактически доминировали солнечные частицы, оказавшиеся за пределами магнитного поля Земли. Суммарное излучение, полученное астронавтами, варьировалось от миссии к миссии, но, по измерениям, составляло от 0,16 до 1,14 рад (от 1,6 до 11,4 мГр ), что намного меньше стандарта в 5 бэр (50 мЗв). [ с ] в год, установленный Комиссией по атомной энергии США для людей, работающих с радиоактивностью. [ 39 ]
Причины
[ редактировать ]Обычно считается, что внутренние и внешние пояса Ван Аллена возникают в результате разных процессов. Внутренний пояс в основном состоит из энергичных протонов, образующихся в результате распада так называемых нейтронов «альбедо» , которые сами являются результатом столкновений космических лучей в верхних слоях атмосферы. Внешний пояс Ван Аллена состоит в основном из электронов. Они выбрасываются из геомагнитного хвоста после геомагнитных бурь и впоследствии получают энергию за счет взаимодействия волн и частиц .
Во внутреннем поясе частицы, исходящие от Солнца, задерживаются в магнитном поле Земли. Частицы движутся по спирали вдоль магнитных линий потока, двигаясь «по широте» вдоль этих линий. По мере того, как частицы движутся к полюсам, плотность линий магнитного поля увеличивается, а их «широтная» скорость замедляется и может быть изменена, отклоняя частицы обратно в экваториальную область, заставляя их подпрыгивать взад и вперед между полюсами Земли. [ 40 ] Помимо вращения по спирали и движения вдоль линий потока, электроны медленно дрейфуют в восточном направлении, а протоны — на запад.
Разрыв между внутренним и внешним поясами Ван Аллена иногда называют «безопасной зоной» или «безопасной щелью» и является местом расположения средних околоземных орбит . Разрыв вызван ОНЧ-радиоволнами , которые рассеивают частицы по питч-углу , что добавляет в атмосферу новые ионы. Солнечные вспышки также могут сбрасывать частицы в щель, но они улетучиваются за считанные дни. Ранее считалось, что ОНЧ-радиоволны генерируются турбулентностью в радиационных поясах, но недавняя работа Дж. Л. Грина из Центра космических полетов Годдарда [ нужна ссылка ] сравнил карты грозовой активности, собранные космическим аппаратом Microlab 1 , с данными о радиоволнах в разрыве радиационного пояса космического аппарата IMAGE ; Результаты показывают, что радиоволны на самом деле генерируются молниями в атмосфере Земли. Генерируемые радиоволны падают на ионосферу под правильным углом и проходят сквозь нее только в высоких широтах, где нижние концы разрыва приближаются к верхним слоям атмосферы. Эти результаты до сих пор обсуждаются в научном сообществе.
Предлагаемое удаление
[ редактировать ]Удаление заряженных частиц из поясов Ван Аллена откроет новые орбиты для спутников и сделает путешествия более безопасными для астронавтов. [ 41 ]
Высоковольтный орбитальный длинный трос, или HiVOLT, — это концепция, предложенная российским физиком В. В. Даниловым и доработанная Робертом П. Хойтом и Робертом Л. Форвардом для осушения и удаления радиационных полей радиационных поясов Ван Аллена. [ 42 ] которые окружают Землю. [ 43 ]
Другое предложение по осушению поясов Ван Аллена предполагает передачу радиоволн очень низкой частоты (ОНЧ) из-под земли в пояса Ван Аллена. [ 44 ]
Осушение радиационных поясов вокруг других планет также предлагалось, например, перед исследованием Европы , орбиты которой вращаются внутри . радиационного пояса Юпитера [ 45 ]
По состоянию на 2014 год остается неясным, возникнут ли какие-либо негативные непредвиденные последствия в результате удаления этих радиационных поясов. [ 41 ]
См. также
[ редактировать ]- Дипольная модель магнитного поля Земли
- L-образная оболочка
- Список искусственных радиационных поясов
- Космическая погода
- Парамагнетизм
Пояснительные примечания
[ редактировать ]- ^ Орбитальные периоды и скорости рассчитываются по соотношениям 4π 2 Р 3 = Т 2 ГМ и Ви 2 R = GM , где R — радиус орбиты в метрах; Т — орбитальный период в секундах; V – орбитальная скорость, м/с; G — гравитационная постоянная, примерно 6,673 × 10. −11 Нм 2 /кг 2 ; M — масса Земли, примерно 5,98 × 10. 24 кг (1,318 × 10 25 фунт).
- ^ Примерно в 8,6 раз, когда Луна находится ближе всего (т.е. 363 104 км / 42 164 км ) , в 9,6 раза, когда Луна находится дальше всего (т. е. 405 696 км / 42 164 км ) .
- ^ Для бета-, гамма- и рентгеновского излучения поглощенная доза в рад равна эквиваленту дозы в бэр.
Цитаты
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б « Пончики» радиационного кольца Земли в космосе» . Адвокат Виктории . (Техас). Ассошиэйтед Пресс. 28 декабря 1958 г. с. 1А.
- ^ Зелл, Холли (12 февраля 2015 г.). «Зонды Ван Аллена обнаружили непреодолимый барьер в космосе» . НАСА / Центр космических полетов Годдарда . Архивировано из оригинала 06 марта 2020 г. Проверено 4 июня 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Радиационные пояса Ван Аллена» . Как все работает . Силвер-Спринг, Мэриленд : Discovery Communications, Inc. 23 апреля 2009 г. Проверено 5 июня 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Аполлон пролетел сквозь пояса Ван Аллена» . 7 января 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Вудс, В. Дэвид (2008). Как Аполлон полетел на Луну . Нью-Йорк: Springer-Verlag . п. 109 . ISBN 978-0-387-71675-6 .
- ^ Филлипс, Тони, изд. (28 февраля 2013 г.). «Зонды Ван Аллена открыли новый радиационный пояс» . Наука@НАСА . НАСА . Архивировано из оригинала 07.12.2019 . Проверено 5 апреля 2013 г.
- ^ Стерн, Дэвид П.; Передо, Маурисио. «Захваченная радиация — история» . Исследование магнитосферы Земли . НАСА/ GSFC . Проверено 28 апреля 2009 г.
- ^ Десслер, Эй Джей (23 ноября 1984 г.). «Верновский радиационный пояс (почти)» . Наука . 226 (4677): 915–915. дои : 10.1126/science.226.4677.915 . ISSN 0036-8075 .
- ^ Ли, В.; Хадсон, МК (2019). «Радиационные пояса Ван Аллена Земли: от открытия до эпохи зондов Ван Аллена» . Дж. Геофиз. Рез . 124 (11): 8319–8351. Бибкод : 2019JGRA..124.8319L . дои : 10.1029/2018JA025940 . S2CID 213666571 .
- ^ Перейти обратно: а б с Уолт, Мартин (2005) [первоначально опубликовано в 1994 году]. Введение в геомагнитно-захваченное излучение . Кембридж; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-61611-9 . LCCN 2006272610 . OCLC 63270281 .
- ^ Бикфорд, Джеймс. «Извлечение античастиц, сконцентрированных в планетарных магнитных полях» (PDF) . НАСА/ НИАК . Проверено 24 мая 2008 г.
- ^ Зелл, Холли, изд. (30 августа 2012 г.). «RBSP успешно запущен — двойные зонды работоспособны к моменту начала миссии» . НАСА. Архивировано из оригинала 14 декабря 2019 г. Проверено 2 сентября 2012 г.
- ^ «Строительство начинается!» . Веб-сайт Van Allen Probes . Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса . Январь 2010 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2012 г. Проверено 27 сентября 2013 г.
- ^ Клодпьер, SG; Ма, Кью; Бортник Дж.; О'Брайен, TP; Феннелл, Дж. Ф.; Блейк, Джей Би (2020). «Эмпирически оцененное время жизни электронов в радиационных поясах Земли: наблюдения с зонда Ван Аллена» . Письма о геофизических исследованиях . 47 (3): e2019GL086053. Бибкод : 2020GeoRL..4786053C . дои : 10.1029/2019GL086053 . ПМЦ 7375131 . ПМИД 32713975 .
- ^ Ганушкина, Н. Ю; Дандурас, И.; Шприц, ГГ; Цао, Дж. (2011). «Местоположение границ внешнего и внутреннего радиационных поясов по наблюдениям Скопления и Двойной звезды» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 116 (А9): н/д. Бибкод : 2011JGRA..116.9234G . дои : 10.1029/2010JA016376 . hdl : 2027.42/95464 .
- ^ «Стандарт космической среды ECSS-E-ST-10-04C» (PDF) . Отдел требований и стандартов ESA. 15 ноября 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 9 декабря 2013 г. Проверено 27 сентября 2013 г.
- ^ Гусев А.А.; Пугачева Г.И.; Джаянти, УБ; Шуч, Н. (2003). «Моделирование низковысотных квазизахваченных потоков протонов в экваториальной внутренней магнитосфере» . Бразильский физический журнал . 33 (4): 775–781. Бибкод : 2003BrJPh..33..775G . дои : 10.1590/S0103-97332003000400029 .
- ^ Ташионе, Томас Ф. (2004). Введение в космическую среду (2-е изд.). Малабар, Флорида: ISBN Krieger Publishing Co. 978-0-89464-044-5 . LCCN 93036569 . OCLC 28926928 .
- ^ Перейти обратно: а б «Ремни Ван Аллена» . НАСА/GSFC. Архивировано из оригинала 20 декабря 2019 г. Проверено 25 мая 2011 г.
- ^ Андервуд, К.; Брок, Д.; Уильямс, П.; Ким, С.; Дилан, Р.; Рибейро Сантос, П.; Брито, М.; Дайер, К.; Симс, А. (декабрь 1994 г.). «Измерения радиационной обстановки с помощью экспериментов с космическими лучами на борту микроспутников KITSAT-1 и PoSAT-1». Транзакции IEEE по ядерной науке . 41 (6): 2353–2360. Бибкод : 1994ИТНС...41.2353У . дои : 10.1109/23.340587 .
- ^ «Двойные зонды НАСА обнаружили «полосы зебры» в радиационном поясе Земли» . Вселенная сегодня . 19 марта 2014 г. Проверено 20 марта 2014 г.
- ^ Лежон, С.; Редерер, Дж. Г. (2016). «Полосы-зебры»: Влияние зональных дрейфов плазмы F-области на продольное распределение частиц радиационного пояса» . Журнал геофизических исследований . 121 (1): 507–518. Бибкод : 2016JGRA..121..507L . дои : 10.1002/2015JA021925 .
- ^ Элкингтон, СР; Хадсон, МК ; Чан, А.А. (май 2001 г.). «Усиленная радиальная диффузия электронов внешней зоны в асимметричном геомагнитном поле». Весенняя встреча 2001 . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз . Бибкод : 2001AGUSM..SM32C04E .
- ^ Шприц, ГГ; Торн, РМ (2004). «Моделирование радиальной диффузии релятивистских электронов в зависимости от времени с реалистичными скоростями потерь» . Письма о геофизических исследованиях . 31 (8): L08805. Бибкод : 2004GeoRL..31.8805S . дои : 10.1029/2004GL019591 .
- ^ Перейти обратно: а б Хорн, Ричард Б.; Торн, Ричард М.; Шприц Юрий Юрьевич; и др. (2005). «Волновое ускорение электронов в радиационных поясах Ван Аллена». Природа . 437 (7056): 227–230. Бибкод : 2005Natur.437..227H . дои : 10.1038/nature03939 . ПМИД 16148927 . S2CID 1530882 .
- ^ Д.Н. Бейкер; А.Н. Джейнс; ВК Хокси; Р. М. Торн; Дж. К. Фостер; С. Ли; Дж. Ф. Феннелл; Дж. Р. Вайгант; С.Г. Канекал; П. Дж. Эриксон; В. Курт; В. Ли; В. Ма; К. Шиллер; Л. Блюм; Д.М. Маласпина; А. Джеррард и Л. Дж. Ланцеротти (27 ноября 2014 г.). «Непреодолимый барьер для ультрарелятивистских электронов в радиационных поясах Ван Аллена». Природа . 515 (7528): 531–534. Бибкод : 2014Natur.515..531B . дои : 10.1038/nature13956 . ПМИД 25428500 . S2CID 205241480 .
- ^ Похотелов Д.; Лефевр, Ф.; Хорн, РБ; Корнило-Верлин, Н. (2008). «Обзор плазменных волн ELF-VLF во внешнем радиационном поясе, наблюдаемых в эксперименте Cluster STAFF-SA» . Анналы геофизики . 26 (11): 3269–3277. Бибкод : 2008AnGeo..26.3269P . дои : 10.5194/angeo-26-3269-2008 . S2CID 122756498 .
- ^ Зонды Ван Аллена НАСА обнаружили третий радиационный пояс вокруг Земли на YouTube.
- ^ Шприц Юрий Юрьевич; Субботин Дмитрий; Дроздов, Александр; и др. (2013). «Необычный стабильный захват ультрарелятивистских электронов в радиационных поясах Ван Аллена» . Физика природы . 9 (11): 699–703. Бибкод : 2013NatPh...9..699S . дои : 10.1038/nphys2760 .
- ^ Гесс, Уилмот Н. (1968). Радиационный пояс и магнитосфера . Уолтем, Массачусетс: Паб Blaisdell. Компания LCCN 67019536 . OCLC 712421 .
- ^ Модизетт, Джерри Л.; Лопес, Мануэль Д.; Снайдер, Джозеф В. (20–22 января 1969 г.). Радиационный план лунной миссии «Аполлон» . 7-е совещание AIAA по аэрокосмическим наукам. Нью-Йорк. дои : 10.2514/6.1969-19 . Документ AIAA № 69-19.
- ^ «Отчет о миссии Аполлона-14, глава 10» . www.hq.nasa.gov . Проверено 7 августа 2019 г.
- ^ Адриани, О.; Барбарино, GC; Базилевская, Г.А.; и др. (2011). «Открытие антипротонов космических лучей, захваченных в геомагнитных ловушках». Письма астрофизического журнала . 737 (2): Л29. arXiv : 1107.4882 . Бибкод : 2011ApJ...737L..29A . дои : 10.1088/2041-8205/737/2/L29 .
- ^ Джеймс Бикфорд, Извлечение античастиц, сконцентрированных в планетарных магнитных полях , отчет NIAC фазы II, Лаборатория Дрейпера , август 2007 г.
- ^ «Радиационные пояса Земли с орбитой безопасной зоны» . НАСА/GSFC. 15 декабря 2004 г. Архивировано из оригинала 13 января 2016 г. Проверено 27 апреля 2009 г.
- ^ Вайнтрауб, Рэйчел А. (15 декабря 2004 г.). «Безопасная зона Земли стала горячей зоной во время легендарных солнечных бурь» . НАСА/GSFC. Архивировано из оригинала 7 мая 2016 г. Проверено 27 апреля 2009 г.
- ^ Уивер, Донна (18 июля 1996 г.). «Хаббл достиг важной вехи: 100-тысячная экспозиция» (пресс-релиз). Балтимор, Мэриленд: Научный институт космического телескопа . СНТЦИ-1996-25 . Проверено 25 января 2009 г.
- ^ Птак, Энди (1997). «Спроси астрофизика» . НАСА/GSFC . Проверено 11 июня 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б Бейли, Дж. Вернон. «Радиационная защита и приборостроение» . Биомедицинские результаты Аполлона . Проверено 13 июня 2011 г.
- ^ Стерн, Дэвид П.; Передо, Маурисио. «Исследование магнитосферы Земли» . Исследование магнитосферы Земли . НАСА / Центр космических полетов Годдарда . Архивировано из оригинала 15 августа 2013 г. Проверено 27 сентября 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б Чарльз К. Чой. «Взлом ремней Ван Аллена» . 2014.
- ^ «Информация НАСА: RadNews» . Архивировано из оригинала 13 июня 2013 г. Проверено 27 сентября 2013 г.
- ^ Мирнов Владимир; Учер, Дефне; Данилов Валентин (10–15 ноября 1996 г.). «Высоковольтные тросы для усиленного рассеяния частиц в ремнях Ван Аллена». Тезисы докладов заседания Отделения физики плазмы АФН . 38 : 7. Бибкод : 1996APS..DPP..7E06M . ОСЛК 205379064 . Аннотация №7Е.06.
- ^ Сасвато Р. Дас. «Военные эксперименты нацелены на пояса Ван Аллена» . 2007.
- ^ «НАСА обнаружило, что молния покинула безопасную зону в радиационном поясе Земли» . НАСА, 2005.
Дополнительные источники
[ редактировать ]- Адамс, Л.; Дейли, Э.Дж.; Харбо-Соренсен, Р.; Холмс-Зидле, АГ; Уорд, АК; Булл, РА (декабрь 1991 г.). «Измерение SEU и полной дозы на геостационарной орбите в нормальных условиях и в условиях солнечной вспышки». Транзакции IEEE по ядерной науке . 38 (6): 1686–1692. Бибкод : 1991ИТНС...38.1686А . дои : 10.1109/23.124163 . OCLC 4632198117 .
- Холмс-Зидле, Эндрю; Адамс, Лен (2002). Справочник по радиационным эффектам (2-е изд.). Оксфорд; Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-850733-8 . LCCN 2001053096 . ОСЛК 47930537 .
- Шприц Юрий Юрьевич; Элкингтон, Скотт Р.; Мередит, Найджел П.; Субботин, Дмитрий А. (ноябрь 2008 г.). «Обзор моделирования потерь и источников релятивистских электронов во внешнем радиационном поясе». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 70 (14). Часть I: Радиальный транспорт, стр. 1679–1693, дои : 10.1016/j.jastp.2008.06.008 ; Часть II: Локальное ускорение и потеря, стр. 1694–1713, дои : 10.1016/j.jastp.2008.06.014 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Объяснение поясов Дэвидом П. Стерном и Маурисио Передо.
- Предыстория: Модели излучения захваченных частиц. Знакомство с радиационными поясами захваченных частиц от SPENVIS.
- SPENVIS — Система космической среды, воздействия и образования — шлюз к программному обеспечению для расчета орбитальной дозы SPENVIS.
- Веб-сайт Van Allen Probes Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса
