Satellieten kunnen kortsluiting hebben als ze een uitbarsting van straling in de baan van de aarde tegenkomen. En wetenschappers hebben gesuggereerd dat een nieuwe studie van de vorm van de riem van Van Alain (een intens geïnfecteerd gebied rond onze planeet) kan helpen om hen beter te beschermen tegen deze hoge mate van milieubelasting.
De astronauten in een baan worden meestal beschermd tegen de Van Allen-gordel, omdat deze hoeveelheden straling 600 mijl boven het aardoppervlak beginnen. Astronauten in de omloopbaan maken in de regel een hoogte van wel 250 mijl. Deze riemen strekken zich uit tot de hoogte van geostationaire satellieten - 25.000 mijlen. Dit feit is al tientallen jaren bekend, maar wetenschappers ontdekten een nieuwe verbinding tussen het gedrag van een geladen deeltje (in het bijzonder elektronen) en de vorm van de riemen.
"De vorm van de riemen is eigenlijk heel anders, afhankelijk van het type elektron dat je bekijkt," zei hoofdauteur van het Los Alamos National Laboratory of Intelligence and Space Research, Jeff Reeves, in een verklaring. "Elektronen op verschillende energieniveaus in deze regio's zijn anders verdeeld."
De vorm van de Van Allen-riem kan sterk variëren, afhankelijk van hoe energiek individuele elektronen zijn.
De riemen werden ontdekt door Explorer 1, de eerste Amerikaanse satelliet die in 1958 de ruimte in werd gelanceerd. Deze gordels kregen hun naam ter ere van James Van Allen, de ruimtewetenschapper die het instrument ontwierp, dat de stralen fixeerde, op deze satelliet. (Hij vond minder kosmische straling dan verwacht, en stelde voor dat dit mogelijk te wijten is aan stralingsgordels die in latere missies zijn bevestigd). De vorm van de riemen verandert afhankelijk van vele factoren, alsof de zon onlangs een zonnevlam heeft gestuurd die de magnetische omgeving van de aarde trof. Aanvankelijk creëerden wetenschappers een heel eenvoudig beeld van de riemen: een kleine binnenband, lege ruimte (het zogenaamde gesleufde gebied) en een buitenband die veel elektronen heeft en zeer variabel is.
Nieuw onderzoek toont aan dat deze riemen heel vaak veranderen. Als er zich bijvoorbeeld een grote zonnestorm voordoet, wordt het gebied samengevoegd tot één grote gordel. Soms zie je een grote binnenste riem en een kleine buitenste riem. Er kan alleen een externe riem zijn, maar de interne riem is helemaal niet zichtbaar.
Ook in alle banden zitten elektronen met verschillende energieën. De binnenste gordel heeft meer elektronen met lage energieën (in de regel), terwijl de buitenste gordel daarentegen vol zit met elektronen met hoge energieën. Het energieniveau van elektronen is afhankelijk van magnetische stormen, waardoor de riemen hun grootte en vorm dynamisch ten opzichte van elkaar veranderen.
Van Allen sondes, gelanceerd door NASA in 2012, kunnen meer energie meten dan eerdere pogingen, dankzij gevoelige instrumenten en een positie boven de atmosfeer. Wetenschappers hopen te traceren hoe de riemen veranderen en passen dit toe om satellieten te beschermen.
