什么是范艾伦皮带(Van Allen Belts)？

范艾伦带，又称范艾伦辐射带，是地球上两个带电粒子的大圆环，范艾伦带是由地球磁场固定的。范艾伦带之所以存在，是因为它受到太阳风的压缩和拉伸，在地球磁场中形成了"盲点"。地球磁场将范艾伦带固定在适当的位置上。地球磁场充当了一面磁镜，带电粒子沿着南北磁极之间的力线来回跳跃。范艾伦带与北极光和南极极光密切相关，在地球表面范艾伦带与高层大气相交的地方，可以看到美丽的带电粒子幕。范艾伦带也与卫星和轨道空间站有关，现代载人飞船，如俄罗斯的联盟号，在范艾伦带内飞行；美国阿波罗号太空舱是唯一一艘冒险越过它的载人飞船。在19世纪末20世纪初，有几艘科学家Carl Størmer，Kristian Birkeland和Nicholas Christofilos推测地球周围可能存在一条带电粒子带，但直到1958年，美国最早的卫星证实了它的存在，探索者1号和探索者3号。这两个项目由爱荷华大学的詹姆斯·范·艾伦博士领导，并以此命名。探索者1号，一个14公斤（30磅）的太空探测器，为国际地球物理年发射，它返回的关于地球大气层外空间的科学数据是非常宝贵的范艾伦带最初是在卫星上的宇宙射线探测设备暂时失效时发现的，被局部辐射淹没。范艾伦带有助于创造北极光及其南部对应的南极极光。有两个不同的范艾伦带——内范艾伦带和外范艾伦带。内范艾伦带从地表延伸到地球半径0.1到1.5，从地球表面到地球表面的最大辐射强度为5毫米，能穿透地球表面5毫米的质子，由高能电子组成。高能粒子的来源因带的不同而不同——内范艾伦带由宇宙射线与高层大气碰撞产生的衰变产物组成，而外层范艾伦带则是由地磁暴产生的带电粒子的涌入而产生的，而地磁暴本身就是由地球磁场产生的太阳对地球磁场的影响轨道卫星必须避开范艾伦带，因为范艾伦带会造成损害。