Что такое радиационный пояс Ван Аллена?

пояс Ван Аллена

Радиационный пояс Ван Аллена. Люди, которые не верят в состоявшиеся в прошлом веке полеты на Луну, хорошо знают об этом физическом явлении. Ведь именно оно, по их мнению, является непреодолимой преградой для такого рода мероприятий. И еще они думают, что американские астронавты несомненно должны были сгореть заживо (в страшных муках) при попытке преодолеть пояс Ван Аллена. А если и преодолели бы, то померли на пути к Луне от последствий лучевой болезни.

Но так ли это на самом деле? Давайте разберемся.

Радиационный пояс Ван Аллена — сравнительно недавнее открытие. Сделал его в 1958 году Джеймс Ван Аллен. Физически – это часть самой высокой составляющей земной атмосферы. Которую ученые называют магнитосферой.

Что такое радиационный пояс Ван Аллена?

Радиационный пояс Ван Аллена — это две области, окружающие Землю, в которых имеется довольно большое количество заряженных частиц высокой энергии. Это означает, что эти частицы движутся очень быстро. Практически со скоростью, близкой к скорости света. Эти в основном протоны и электроны. Внутренний пояс, который является наиболее интенсивным, простирается примерно от 1000 до 6000 километров над нашей планетой. Внешний пояс начинается на 15 000 км от поверхности Земли и простирается до 25 000 км.

Считается, что пояса Ван Аллена образовались в результате разных процессов. Внутренняя часть состоит в основном из энергичных протонов. Они возникают в результате распада определенных нейтронов, которые, в свою очередь, являются результатом столкновений космических лучей с верхними слоями атмосферы. Внешний пояс в основном состоит из электронов, приходящих от геомагнитных бурь. Так называются бури, вызванные солнечным ветром. То есть потоком частиц, испускаемым Солнцем постоянно во все стороны, который взаимодействует с магнитным полем Земли.

Пояса Ван Аллена не уникальны для нашей планеты. У Сатурна и Юпитера также имеются очень похожие пояса, генерируемые магнитным полем этих планет.

Между внешним и внутренним поясом (как Вы, наверное, уже поняли) разрыв почти в 10 000 километров. Эта зона наполнена радиоволнами очень низкой частоты. И в ней количество высокоэнергетических частиц практически равно нулю. Солнечные вспышки могут иногда заполнять эту область частицами. Но они исчезают из этих мест. В течение нескольких дней.

Влияние поясов на космические полеты

НАСА однажды заявило, что эти пояса непроницаемы. Ха-ха! (Воскликнет вдруг сторонник лунного заговора. И заплачет от счастья). Что же. Это действительно так. Для… электронов!

Как бы то ни было, правда состоит в том, что миссии, направляющиеся за пределы низкой околоземной орбиты не защищены магнитным полем Земли. И должны пересекать пояс Ван Аллена. Точнее, обе его части. Поэтому совершенно не исключено, что для экспедиций к другим планетам придется как-то по-другому строить космические корабли. Чтобы защитить экипаж от космических лучей и солнечных вспышек.

Для солнечных батарей, интегральных схем и вообще всех электронных компонентов необходимо принять специальные меры. Так как любая электроника может быть повреждена радиацией. Ученым известно, что геомагнитные бури могут повредить компоненты космического корабля. И такая ситуация будет ухудшаться. Потому что электроника продолжает двигаться в направлении миниатюризации. И это уже сделало спутники более уязвимыми для радиации.

Но при чем тут миниатюризация? Дело тут вот в чем. Электрический заряд современных электронных цепей сегодня настолько мал, что уже сравним с зарядом ионов, приходящих из космоса. И поэтому приходиться все серьезнее защищать спутники от этого излучения, чтобы они могли стабильно функционировать. Например, часто приходится выключать датчики космического телескопа Хаббл при прохождении через районы с высокой радиационной нагрузкой.

Ну а люди? Как насчет людей? Обещали же в начале разобраться!

Люди и черепахи

Что же. Можно с полной уверенностью сказать, что радиационный пояс Ван Аллена практически безвреден. Ну ладно, в американцев на Луне Вы не верите. Но как быть с черепашками? Теми, что свершили облет Луны еще до американцев? В 1968 году на борту советского беспилотного космического корабля «Зонд-5»? Они выжили. И прекрасно себя чувствовали после окончания экспедиции. Общая поглощенная каждой черепашкой доза радиации составляла около 3,5 рад. Такую же дозу получает человек, которому сделали рентген зубов. Так это черепашки! У них панцирь! (Скажите Вы, мой юный немоглик. И снова заплачете, вспомнив подлость и ложь англо-саксов).

На самом деле астронавты программы «Аполлон» действительно подвергались облучению солнечными частицами. После выхода из-под защиты магнитного поля Земли. Общее количество радиации, полученная астронавтами, варьировалась от миссии к миссии. От 0,16 до 1,14 рад. И была значительно ниже той, что Комиссия по атомной энергии США считает стандартной (в год) для людей, работающих с радиоактивностью – 5 бэр в год.

Странный пояс

В 2012 году НАСА отправило в космос два зонда для изучения поясов Ван Аллена. Ученые ожидали найти два пояса. И так и было в первые два дня работы. Однако через несколько дней приборы начали присылать какие-то странные данные. Между внутренним и внешним поясом обнаружился еще один небольшой средний пояс. А внешний оказался сильно размыт.

Этот средний пояс наблюдался лишь некоторое время. Но как объяснить его происхождение? Все указывало на то, что возник он в результате сильного столкновения ударной волны солнечного ветра, которая оторвала часть внешнего пояса, и разделила его две части. В течение всего сентября 2012 года конфигурация поясов была аномальной. И их было три вместо двух. Но на этом сюрпризы не закончились. 1 октября еще более мощная ударная волна разрушила два внешних пояса. Оставив нетронутым только внутренний. Но буквально через неделю новая ударная волна каким-то образом восстановила известную всем конфигурацию. Два пояса с гигантской безопасной зоной между ними.

Ну вот примерно так обстоят дела, друзья мои.

Эта статья впервые появилась на сайте Живой Космос. Подписывайтесь на наши каналы! телеграм                     пульс                    канал Дзен
Понравилась статья? Поделитесь ей в социальных сетях! Огромное спасибо!
Живой Космос