વેન એલન રેડિયેશન બેલ્ટ. પૃથ્વીના રેડિયેશન બેલ્ટ દ્વારા અવકાશયાત્રીઓની સફળ ઉડાન માટેના કારણોને નામ આપવામાં આવ્યું છે

પૃથ્વીનો કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો

બીજું નામ (સામાન્ય રીતે પશ્ચિમી સાહિત્યમાં) "વેન એલન રેડિયેશન બેલ્ટ" છે.

ચુંબકમંડળની અંદર, કોઈપણ દ્વિધ્રુવ ક્ષેત્રની જેમ, ગતિ ઊર્જાવાળા કણો માટે દુર્ગમ વિસ્તારો છે ઇ, જટિલ કરતાં ઓછું. ઊર્જા સાથે સમાન કણો ઇ < ઇ kr, જેઓ પહેલેથી જ ત્યાં છે, આ વિસ્તારો છોડી શકતા નથી. મેગ્નેટોસ્ફિયરના આ પ્રતિબંધિત પ્રદેશોને કેપ્ચર ઝોન કહેવામાં આવે છે. પૃથ્વીના દ્વિધ્રુવ (અર્ધ-દ્વિધ્રુવ) ક્ષેત્રના કેપ્ચર ઝોનમાં, કબજે કરેલા કણો (મુખ્યત્વે પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન) ના નોંધપાત્ર પ્રવાહો ખરેખર જાળવી રાખવામાં આવે છે.

પૃથ્વીના રેડિયેશન બેલ્ટ (આંતરિક) ની આગાહી સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકો એસ.એન. વર્નોવ અને એ.ઈ. ચુડાકોવ તેમજ અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક જેમ્સ વેન એલન દ્વારા કરવામાં આવી હતી. રેડિયેશન બેલ્ટનું અસ્તિત્વ 1957માં લોન્ચ કરાયેલ સ્પુટનિક 2 અને 1958માં લોન્ચ કરાયેલ એક્સપ્લોરર 1 પરના માપ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. પ્રથમ અંદાજ માટે, રેડિયેશન બેલ્ટ એ ટોરોઇડ છે, જેમાં બે પ્રદેશોને અલગ પાડવામાં આવે છે:

• ≈ 4000 કિમીની ઉંચાઈ પરનો આંતરિક કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો, જેમાં MeV ના દસમાં ઊર્જા સાથે પ્રોટોનનો સમાવેશ થાય છે;
• ≈ 17,000 કિમીની ઉંચાઈ પરનો બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો, જેમાં મુખ્યત્વે keV ના દસમાં ઊર્જા સાથેના ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે.

કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાની નીચેની સીમાની ઊંચાઈ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ધરીના પૃથ્વીના પરિભ્રમણની ધરી તરફના ઝોકને કારણે રેખાંશમાં સમાન ભૌગોલિક અક્ષાંશ પર બદલાય છે અને તે જ ભૌગોલિક રેખાંશ પર તે અક્ષાંશમાં બદલાય છે. પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની વિવિધ ઊંચાઈને કારણે રેડિયેશન બેલ્ટના પોતાના આકારમાં. ઉદાહરણ તરીકે, એટલાન્ટિક ઉપર, કિરણોત્સર્ગની તીવ્રતામાં વધારો 500 કિમીની ઉંચાઈથી શરૂ થાય છે અને ઇન્ડોનેશિયામાં 1300 કિમીની ઊંચાઈએ થાય છે. જો સમાન આલેખને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના કાર્ય તરીકે રચવામાં આવે છે, તો પછી બધા માપ એક વળાંક પર ફિટ થશે, જે ફરીથી કણો કેપ્ચરની ચુંબકીય પ્રકૃતિની પુષ્ટિ કરે છે.

આંતરિક અને બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાઓ વચ્ચે અંતર છે, જે 2 થી 3 પૃથ્વી ત્રિજ્યાની શ્રેણીમાં સ્થિત છે. બાહ્ય પટ્ટામાં કણોનો પ્રવાહ આંતરિક પટ્ટા કરતાં વધુ હોય છે. કણોની રચના પણ અલગ છે: આંતરિક પટ્ટામાં પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન છે, બાહ્ય પટ્ટામાં ઇલેક્ટ્રોન છે. અનશિલ્ડ ડિટેક્ટરના ઉપયોગથી રેડિયેશન બેલ્ટ વિશેની માહિતીમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે. અનુક્રમે અનેક દસ અને સેંકડો કિલોઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટની ઊર્જા ધરાવતા ઈલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનની શોધ થઈ હતી. આ કણો નોંધપાત્ર રીતે અલગ અવકાશી વિતરણ ધરાવે છે (પેનિટ્રેટિંગ કણોની તુલનામાં).

ઓછી ઉર્જાવાળા પ્રોટોનની મહત્તમ તીવ્રતા તેના કેન્દ્રથી લગભગ 3 પૃથ્વી ત્રિજ્યાના અંતરે સ્થિત છે. લો-એનર્જી ઇલેક્ટ્રોન સમગ્ર કેપ્ચર ક્ષેત્રને ભરે છે. તેમના માટે આંતરિક અને બાહ્ય બેલ્ટમાં કોઈ વિભાજન નથી. કોસ્મિક કિરણો તરીકે દસ keV ની ઊર્જાવાળા કણોનું વર્ગીકરણ કરવું અસામાન્ય છે, પરંતુ રેડિયેશન બેલ્ટ એ એક જ ઘટના છે અને તેનો અભ્યાસ તમામ ઊર્જાના કણો સાથે મળીને થવો જોઈએ.

આંતરિક પટ્ટામાં પ્રોટોન પ્રવાહ સમય જતાં તદ્દન સ્થિર છે. પ્રારંભિક પ્રયોગો દર્શાવે છે કે ઉચ્ચ ઊર્જા ઇલેક્ટ્રોન ( ઇ> 1-5 MeV) બાહ્ય પટ્ટામાં કેન્દ્રિત છે. 1 MeV કરતા ઓછી ઉર્જાવાળા ઇલેક્ટ્રોન લગભગ સમગ્ર મેગ્નેટોસ્ફિયરને ભરે છે. આંતરિક પટ્ટો ખૂબ જ સ્થિર છે, જ્યારે બહારનો પટ્ટો તીવ્ર વધઘટ અનુભવે છે.

ગ્રહોના રેડિયેશન બેલ્ટ

મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીને કારણે, વિશાળ ગ્રહો (ગુરુ, શનિ, યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુન) પણ મજબૂત રેડિયેશન બેલ્ટ ધરાવે છે, જે બાહ્ય રેડિયેશન બેલ્ટની યાદ અપાવે છે.

પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, અમેરિકનોએ તેમનો અવકાશ કાર્યક્રમ શરૂ કર્યો કે તરત જ, તેમના વૈજ્ઞાનિક જેમ્સ વેન એલને એક જગ્યાએ મહત્વપૂર્ણ શોધ કરી. પ્રથમ અમેરિકન કૃત્રિમ ઉપગ્રહ તેઓએ ભ્રમણકક્ષામાં લોન્ચ કર્યો તે સોવિયેત ઉપગ્રહ કરતાં ઘણો નાનો હતો, પરંતુ વેન એલને તેની સાથે ગીગર કાઉન્ટર જોડવાનું વિચાર્યું. આમ, 19મી સદીના અંતમાં જે વ્યક્ત કરવામાં આવ્યું હતું તેની સત્તાવાર પુષ્ટિ થઈ. ઉત્કૃષ્ટ વૈજ્ઞાનિક નિકોલા ટેસ્લાએ અનુમાન કર્યું હતું કે પૃથ્વી તીવ્ર કિરણોત્સર્ગના પટ્ટાથી ઘેરાયેલી છે.

અવકાશયાત્રી વિલિયમ એન્ડર્સ દ્વારા પૃથ્વીનો ફોટોગ્રાફ

એપોલો 8 મિશન દરમિયાન (નાસા આર્કાઇવ્સ)

ટેસ્લા, જો કે, શૈક્ષણિક વિજ્ઞાન દ્વારા એક મહાન તરંગી અને પાગલ માણસ પણ માનવામાં આવતું હતું, તેથી સૂર્ય દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ વિશાળ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ વિશેની તેમની પૂર્વધારણાઓ લાંબા સમય સુધી આશ્રય રાખવામાં આવી હતી, અને "સૌર પવન" શબ્દ સ્મિત સિવાય બીજું કશું જ કારણભૂત ન હતો. . પરંતુ વેન એલનનો આભાર, ટેસ્લાના સિદ્ધાંતો ફરી જીવંત થયા. વેન એલન અને અન્ય સંશોધકોની ઉશ્કેરણી પર, તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું કે અવકાશમાં રેડિયેશન બેલ્ટ પૃથ્વીની સપાટીથી 800 કિમીથી શરૂ થાય છે અને 24,000 કિમી સુધી વિસ્તરે છે. કિરણોત્સર્ગ સ્તર વધુ કે ઓછું સ્થિર હોવાથી, ઇનકમિંગ રેડિયેશન લગભગ આઉટગોઇંગ રેડિયેશન જેટલું હોવું જોઈએ. નહિંતર, તે કાં તો પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીની જેમ પૃથ્વીને "બેક" ન કરે ત્યાં સુધી એકઠા થશે, અથવા તે સુકાઈ જશે. આ પ્રસંગે, વેન એલને લખ્યું: “કિરણોત્સર્ગના પટ્ટાની તુલના લીકી જહાજ સાથે કરી શકાય છે, જે સતત સૂર્યમાંથી ફરી ભરાય છે અને વાતાવરણમાં વહે છે. સૌર કણોનો મોટો હિસ્સો જહાજને ઓવરફ્લો કરે છે અને છાંટા પડે છે, ખાસ કરીને ધ્રુવીય ઝોનમાં, જે ધ્રુવીય પ્રકાશ, ચુંબકીય તોફાન અને અન્ય સમાન ઘટનાઓ તરફ દોરી જાય છે."

વેન એલન બેલ્ટમાંથી રેડિયેશન સૌર પવન પર આધાર રાખે છે. વધુમાં, તેઓ આ કિરણોત્સર્ગને પોતાની અંદર કેન્દ્રિત અથવા કેન્દ્રિત કરતા દેખાય છે. પરંતુ કારણ કે તેઓ ફક્ત સૂર્યમાંથી સીધા જ આવેલા પોતાનામાં જ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે, તેથી વધુ એક પ્રશ્ન ખુલ્લો રહે છે: બાકીના બ્રહ્માંડમાં રેડિયેશન કેટલું છે?

એક્સોસ્ફિયરમાં વાતાવરણીય કણોની ભ્રમણકક્ષા(dic.academic.ru)

ચંદ્ર પાસે વેન એલન બેલ્ટ નથી. તેણી પાસે કોઈ રક્ષણાત્મક વાતાવરણ પણ નથી. તે બધા સૌર પવનો માટે ખુલ્લું છે. જો ચંદ્ર અભિયાન દરમિયાન મજબૂત સૌર જ્વાળા આવી હોત, તો કિરણોત્સર્ગના પ્રચંડ પ્રવાહે ચંદ્રની સપાટીના તે ભાગ પર કેપ્સ્યુલ્સ અને અવકાશયાત્રીઓ જ્યાં તેમનો દિવસ પસાર કર્યો હતો તે બંનેને ભસ્મીભૂત કરી દીધા હોત. આ રેડિયેશન માત્ર ખતરનાક નથી - તે જીવલેણ છે!

1963 માં, સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રખ્યાત બ્રિટિશ ખગોળશાસ્ત્રી બર્નાર્ડ લવેલને કહ્યું કે તેઓ અવકાશયાત્રીઓને કોસ્મિક રેડિયેશનની ઘાતક અસરોથી બચાવવા માટેના માર્ગ વિશે જાણતા નથી. આનો અર્થ એ થયો કે રશિયન ઉપકરણોના વધુ જાડા ધાતુના શેલ પણ રેડિયેશનનો સામનો કરી શકતા નથી. અમેરિકન કેપ્સ્યુલ્સમાં વપરાતી સૌથી પાતળી (લગભગ વરખ જેવી) ધાતુ અવકાશયાત્રીઓને કેવી રીતે સુરક્ષિત કરી શકે? નાસા જાણતું હતું કે આ અશક્ય છે. અવકાશી વાંદરાઓ પાછા ફર્યાના 10 દિવસથી ઓછા સમયમાં મૃત્યુ પામ્યા હતા, પરંતુ નાસાએ ક્યારેય અમને તેમના મૃત્યુનું સાચું કારણ જણાવ્યું નથી.

વાનર-અવકાશયાત્રી (RGANT આર્કાઇવ)

મોટાભાગના લોકો, જેઓ અવકાશમાં જાણકાર છે, તેઓ પણ તેના વિસ્તરણમાં ફેલાયેલા જીવલેણ રેડિયેશનના અસ્તિત્વથી વાકેફ નથી. વિચિત્ર રીતે પર્યાપ્ત (અથવા કદાચ અનુમાન લગાવી શકાય તેવા કારણોસર), અમેરિકન "ઇલસ્ટ્રેટેડ એનસાયક્લોપીડિયા ઓફ સ્પેસ ટેક્નોલોજી" માં "કોસ્મિક રેડિયેશન" વાક્ય એક વાર પણ દેખાતું નથી. અને સામાન્ય રીતે, અમેરિકન સંશોધકો (ખાસ કરીને નાસા સાથે સંકળાયેલા) આ વિષયને એક માઇલ દૂર ટાળે છે.

દરમિયાન, લવલે, કોસ્મિક રેડિયેશનથી સારી રીતે વાકેફ હતા તેવા રશિયન સાથીદારો સાથે વાત કર્યા પછી, તેની પાસે રહેલી માહિતી નાસાના એડમિનિસ્ટ્રેટર હ્યુ ડ્રાયડનને મોકલી, પરંતુ તેણે તેની અવગણના કરી.

કથિત રીતે ચંદ્રની મુલાકાત લેનાર અવકાશયાત્રીઓમાંના એક, કોલિન્સે તેમના પુસ્તકમાં કોસ્મિક રેડિયેશનનો ઉલ્લેખ માત્ર બે વાર કર્યો હતો:

"ઓછામાં ઓછું ચંદ્ર પૃથ્વીના વેન એલન પટ્ટાથી આગળ હતો, જેનો અર્થ એ છે કે જેઓ ત્યાં ગયા છે તેમના માટે રેડિયેશનની સારી માત્રા અને જેઓ વિલંબિત છે તેમના માટે ઘાતક માત્રા."

"આમ, પૃથ્વીની આસપાસના વેન એલન રેડિયેશન પટ્ટાઓ અને સૌર જ્વાળાઓની સંભાવનાને રેડિયેશનના વધેલા ડોઝમાં ક્રૂને ખુલ્લા ન પાડવા માટે સમજણ અને તૈયારીની જરૂર છે."

તો "સમજો અને તૈયાર કરો" નો અર્થ શું છે? શું આનો અર્થ એવો થાય છે કે વેન એલન બેલ્ટની બહાર, બાકીની જગ્યા કિરણોત્સર્ગથી મુક્ત છે? અથવા નાસા પાસે અભિયાન પર અંતિમ નિર્ણય લીધા પછી સૌર જ્વાળાઓથી આશ્રય મેળવવા માટે કોઈ ગુપ્ત વ્યૂહરચના હતી?

નાસાએ દાવો કર્યો હતો કે તે સૌર જ્વાળાઓની આગાહી કરી શકે છે, અને તેથી જ્યારે જ્વાળાઓની અપેક્ષા ન હતી અને તેમના માટે કિરણોત્સર્ગનું જોખમ ઓછું હતું ત્યારે અવકાશયાત્રીઓને ચંદ્ર પર મોકલ્યા.

જ્યારે આર્મસ્ટ્રોંગ અને એલ્ડ્રિન બાહ્ય અવકાશમાં કામ કરી રહ્યા હતા

ચંદ્રની સપાટી પર, માઈકલ કોલિન્સ

ભ્રમણકક્ષામાં મૂકવામાં આવે છે (NASA આર્કાઇવ)

જો કે, અન્ય નિષ્ણાતો કહે છે: "ભવિષ્યના મહત્તમ રેડિયેશન અને તેની ઘનતાની અંદાજિત તારીખની આગાહી કરવી જ શક્ય છે."

તેમ છતાં સોવિયેત અવકાશયાત્રી લિયોનોવ 1966 માં બાહ્ય અવકાશમાં ગયો - જો કે, સુપર-હેવી લીડ પોશાકમાં. પરંતુ માત્ર ત્રણ વર્ષ પછી, અમેરિકન અવકાશયાત્રીઓ ચંદ્રની સપાટી પર કૂદકો માર્યો, અને સુપર-હેવી સ્પેસસુટમાં નહીં, પરંતુ તેનાથી તદ્દન વિપરીત! કદાચ વર્ષોથી, નાસાના નિષ્ણાતો અમુક પ્રકારની અલ્ટ્રા-લાઇટ સામગ્રી શોધવામાં સફળ થયા છે જે રેડિયેશન સામે વિશ્વસનીય રીતે રક્ષણ આપે છે?

જો કે, સંશોધકોને અચાનક જાણવા મળ્યું કે ઓછામાં ઓછા એપોલો 10, એપોલો 11 અને એપોલો 12 એ સમયગાળા દરમિયાન ચોક્કસ રીતે ઉપડ્યા હતા જ્યારે સનસ્પોટ્સની સંખ્યા અને તેને લગતી સૌર પ્રવૃત્તિ મહત્તમ નજીક આવી રહી હતી. સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત સૈદ્ધાંતિક મહત્તમ સૌર ચક્ર 20 ડિસેમ્બર 1968 થી ડિસેમ્બર 1969 સુધી ચાલ્યું હતું. આ સમયગાળા દરમિયાન, એપોલો 8, એપોલો 9, એપોલો 10, એપોલો 11 અને એપોલો 12 મિશન કથિત રીતે વેન એલન બેલ્ટના સંરક્ષણ ક્ષેત્રથી આગળ વધ્યા હતા અને સિસ્લુનર અવકાશમાં પ્રવેશ્યા હતા.

માસિક આલેખનો વધુ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે એકલ સૌર જ્વાળાઓ એક રેન્ડમ ઘટના છે, જે 11-વર્ષના ચક્રમાં સ્વયંભૂ બનતી હોય છે. એવું પણ બને છે કે ચક્રના "નીચા" સમયગાળા દરમિયાન ટૂંકા ગાળામાં મોટી સંખ્યામાં ફાટી નીકળે છે, અને "ઉચ્ચ" સમયગાળા દરમિયાન - ખૂબ જ નાની સંખ્યા. પરંતુ મહત્વનું એ છે કે ચક્રના કોઈપણ સમયે ખૂબ જ મજબૂત ફાટી નીકળે છે.

એપોલો યુગ દરમિયાન, અમેરિકન અવકાશયાત્રીઓએ અવકાશમાં કુલ લગભગ 90 દિવસ ગાળ્યા હતા. અણધારી સૌર જ્વાળાઓમાંથી કિરણોત્સર્ગ 15 મિનિટથી ઓછા સમયમાં પૃથ્વી અથવા ચંદ્ર સુધી પહોંચે છે, તેથી તેની સામે રક્ષણ કરવાનો એકમાત્ર રસ્તો લીડ કન્ટેનરનો ઉપયોગ કરવાનો છે. પરંતુ જો રોકેટની શક્તિ આટલું વધારાનું વજન ઉપાડવા માટે પૂરતી હતી, તો પછી 0.34 વાતાવરણના દબાણ પર નાના કેપ્સ્યુલ્સ (શાબ્દિક રીતે 0.1 મીમી એલ્યુમિનિયમ) માં અવકાશમાં જવાની જરૂર કેમ હતી?

આ એ હકીકત હોવા છતાં છે કે એપોલો 11 ક્રૂના જણાવ્યા અનુસાર રક્ષણાત્મક કોટિંગનો પાતળો પડ પણ, જેને "માયલર" કહેવાય છે, તે એટલું ભારે હતું કે તેને ચંદ્ર મોડ્યુલમાંથી તાત્કાલિક દૂર કરવું પડ્યું!

એવું લાગે છે કે નાસાએ ચંદ્ર અભિયાનો માટે ખાસ વ્યક્તિઓને પસંદ કર્યા છે, સંજોગોને અનુરૂપ હોવા છતાં, સ્ટીલમાંથી નહીં, પરંતુ લીડમાંથી કાસ્ટ કર્યા છે. સમસ્યાના અમેરિકન સંશોધક, રાલ્ફ રેને, એ ગણતરી કરવામાં ખૂબ આળસુ ન હતા કે માનવામાં આવે છે કે પૂર્ણ થયેલ દરેક ચંદ્ર અભિયાનને સૌર પ્રવૃત્તિ દ્વારા કેટલી વાર અસર થઈ હોવી જોઈએ.

માર્ગ દ્વારા, નાસાના અધિકૃત કર્મચારીઓમાંના એક (પ્રતિષ્ઠિત ભૌતિકશાસ્ત્રી, માર્ગ દ્વારા) બિલ મોડલિન, તેમના કાર્ય "ઇન્ટરસ્ટેલર ટ્રાવેલની સંભાવનાઓ" માં સ્પષ્ટપણે અહેવાલ આપે છે: "સૌર જ્વાળાઓ મોટા ભાગના કોસ્મિક જેવી જ ઊર્જા શ્રેણીમાં GeV પ્રોટોનનું ઉત્સર્જન કરી શકે છે. કણો, પરંતુ વધુ તીવ્ર. વધેલા કિરણોત્સર્ગ સાથે તેમની ઊર્જામાં વધારો ચોક્કસ જોખમ ઊભું કરે છે, કારણ કે GeV પ્રોટોન સામગ્રીના કેટલાક મીટરમાં પ્રવેશ કરે છે... પ્રોટોનના ઉત્સર્જન સાથે સૌર (અથવા તારાઓની) જ્વાળાઓ આંતરગ્રહીય અવકાશમાં સમયાંતરે બનતા ખૂબ જ ગંભીર જોખમ છે, જે રેડિયેશન પ્રદાન કરે છે. સૂર્યથી પૃથ્વી સુધીના અંતરે થોડા કલાકોમાં સેંકડો હજારો રોન્ટજેન્સનો ડોઝ. આ માત્રા જીવલેણ છે અને અનુમતિ કરતાં લાખો ગણી વધારે છે. ટૂંકા ગાળામાં 500 રોન્ટજેન્સ પછી મૃત્યુ થઈ શકે છે.

હા, બહાદુર અમેરિકન લોકોએ પછી ચોથા ચેર્નોબિલ પાવર યુનિટ કરતાં વધુ ખરાબ ચમકવું પડ્યું. "કોસ્મિક કણો ખતરનાક છે, તેઓ બધી દિશાઓથી આવે છે અને કોઈપણ જીવંત જીવોની આસપાસ ઓછામાં ઓછા બે મીટર ગાઢ કવચની જરૂર છે." પરંતુ NASA આજ સુધી જે સ્પેસ કેપ્સ્યુલ્સ દર્શાવે છે તેનો વ્યાસ માત્ર 4 મીટરથી વધુ હતો. મોડલિન દ્વારા ભલામણ કરાયેલી દિવાલોની જાડાઈ સાથે, અવકાશયાત્રીઓ, કોઈપણ સાધનો વિના પણ, તેમાં ફિટ ન હોત, એ હકીકતનો ઉલ્લેખ કરવો નહીં કે આવા કેપ્સ્યુલ્સને ઉપાડવા માટે પૂરતું બળતણ ન હોત. પરંતુ, દેખીતી રીતે, નાસાના નેતૃત્વ અથવા અવકાશયાત્રીઓએ ચંદ્ર પર મોકલેલા તેમના સાથીદારોના પુસ્તકો વાંચ્યા અને, આનંદથી અજાણ હોવાને કારણે, તારાઓ તરફના રસ્તા પરના તમામ કાંટાઓ પર કાબુ મેળવ્યો.

જો કે, કદાચ નાસાએ ખરેખર તેમના માટે અમુક પ્રકારના અલ્ટ્રા-વિશ્વસનીય સ્પેસસુટ્સ વિકસાવ્યા છે, (દેખીતી રીતે, ખૂબ જ વર્ગીકૃત) અલ્ટ્રા-લાઇટ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને જે રેડિયેશન સામે રક્ષણ આપે છે? પરંતુ તેઓ કહે છે તેમ, શાંતિપૂર્ણ હેતુઓ માટે તેનો ક્યાંય ઉપયોગ કેમ ન થયો? સારું, ઠીક છે, તેઓ ચાર્નોબિલ સાથે યુએસએસઆરને મદદ કરવા માંગતા ન હતા: છેવટે, પેરેસ્ટ્રોઇકા હજી શરૂ થઈ ન હતી. પરંતુ, ઉદાહરણ તરીકે, 1979 માં, તે જ યુએસએમાં, થ્રી માઇલ આઇલેન્ડ ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટમાં એક મોટો રિએક્ટર યુનિટ અકસ્માત થયો હતો, જેના કારણે રિએક્ટર કોર પીગળી ગયો હતો. તો શા માટે અમેરિકન લિક્વિડેટર્સે તેમના પ્રદેશ પર આ વિલંબિત-એક્શન પરમાણુ ખાણને દૂર કરવા માટે, 7 મિલિયન ડોલરથી ઓછી કિંમતની, ખૂબ-જાહેરાત કરાયેલ NASA ટેક્નોલોજી પર આધારિત સ્પેસ સૂટનો ઉપયોગ કેમ ન કર્યો?..

પૃથ્વીનો કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો (ERB), અથવા વેન એલન બેલ્ટ એ આપણા ગ્રહની નજીકના બાહ્ય અવકાશનો એક ક્ષેત્ર છે, જે રિંગ જેવો આકાર ધરાવે છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનનો વિશાળ પ્રવાહ હોય છે. પૃથ્વી તેમને દ્વિધ્રુવ ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે ધરાવે છે.

ઓપનિંગ

આરપીઝેડની શોધ 1957-58માં થઈ હતી. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને યુએસએસઆરના વૈજ્ઞાનિકો. એક્સપ્લોરર 1 (નીચે ચિત્રમાં), 1958 માં લોન્ચ કરાયેલ પ્રથમ યુએસ સ્પેસ સેટેલાઇટ, ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ડેટા પ્રદાન કરે છે. અમેરિકનો દ્વારા પૃથ્વીની સપાટી ઉપર (આશરે 1000 કિમીની ઊંચાઈએ) હાથ ધરવામાં આવેલા ઓનબોર્ડ પ્રયોગને કારણે, રેડિયેશન બેલ્ટ (આંતરિક) મળી આવ્યો હતો. પાછળથી, લગભગ 20,000 કિમીની ઉંચાઈ પર આવા બીજા ઝોનની શોધ થઈ. આંતરિક અને બાહ્ય બેલ્ટ વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સીમા નથી - પ્રથમ ધીમે ધીમે બીજામાં ફેરવાય છે. કિરણોત્સર્ગીતાના આ બે ઝોન કણોના ચાર્જની ડિગ્રી અને તેમની રચનામાં અલગ પડે છે.

આ વિસ્તારો વેન એલન બેલ્ટ તરીકે જાણીતા બન્યા. જેમ્સ વેન એલન એક ભૌતિકશાસ્ત્રી છે જેમના પ્રયોગે તેમને શોધવામાં મદદ કરી. વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે આ પટ્ટામાં સૌર પવન અને ચાર્જ્ડ કોસ્મિક કિરણોના કણો હોય છે જે તેના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા પૃથ્વી તરફ આકર્ષાય છે. તેમાંથી દરેક આપણા ગ્રહની આસપાસ ટોરસ બનાવે છે (એક આકૃતિ જેનો આકાર મીઠાઈ જેવો હોય છે).

તે સમયથી, અવકાશમાં ઘણા પ્રયોગો કરવામાં આવ્યા છે. તેઓએ ERP ની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ અને ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. ફક્ત આપણા ગ્રહ પર જ રેડિયેશન બેલ્ટ નથી. તેઓ અન્ય અવકાશી પદાર્થોમાં પણ જોવા મળે છે જેમાં વાતાવરણ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર હોય છે. વેન એલન રેડિયેશન બેલ્ટ મંગળની નજીક યુએસ ઇન્ટરપ્લેનેટરી સ્પેસક્રાફ્ટને કારણે મળી આવ્યો હતો. વધુમાં, અમેરિકનોએ તેને શનિ અને ગુરુની નજીક શોધી કાઢ્યું.

દ્વિધ્રુવ ચુંબકીય ક્ષેત્ર

આપણા ગ્રહમાં માત્ર વેન એલન પટ્ટો જ નથી, પણ દ્વિધ્રુવ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પણ છે. તે ચુંબકીય શેલોનો સમૂહ છે જે એકબીજાની અંદર બાંધવામાં આવે છે. આ ક્ષેત્રની રચના કોબી અથવા ડુંગળીના વડા જેવું લાગે છે. ચુંબકીય શેલને બળની ચુંબકીય રેખાઓથી વણાયેલી બંધ સપાટી તરીકે કલ્પના કરી શકાય છે. દ્વિધ્રુવના કેન્દ્રની જેટલી નજીક શેલ હોય છે, ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિ એટલી વધારે હોય છે. વધુમાં, ચાર્જ થયેલ કણને બહારથી અંદર પ્રવેશવા માટે જરૂરી વેગ પણ વધે છે.

તેથી, Nth શેલમાં Pn છે. એવા કિસ્સામાં જ્યારે કણનો પ્રારંભિક વેગ Pn કરતાં વધી જતો નથી, તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા પ્રતિબિંબિત થાય છે. પછી કણ બાહ્ય અવકાશમાં પાછો આવે છે. જો કે, એવું પણ બને છે કે તે N-th શેલ પર સમાપ્ત થાય છે. આ કિસ્સામાં, તેણી હવે તેને છોડી શકશે નહીં. કેપ્ચર કરેલ કણ જ્યાં સુધી વિખેરાઈ ન જાય અથવા અવશેષ વાતાવરણ સાથે અથડાઈને ઊર્જા ગુમાવે ત્યાં સુધી ફસાયેલો રહેશે.

આપણા ગ્રહ પર, સમાન શેલ પૃથ્વીની સપાટીથી વિવિધ રેખાંશ પર જુદા જુદા અંતરે સ્થિત છે. આ ગ્રહના પરિભ્રમણની ધરી સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની અક્ષની અસંગતતાને કારણે થાય છે. આ અસર બ્રાઝિલિયન ચુંબકીય વિસંગતતા પર સૌથી વધુ નોંધનીય છે. આ પ્રદેશમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ નીચે આવે છે, અને તેમની સાથે આગળ વધતા કબજે કરેલા કણો 100 કિમીની ઊંચાઈથી નીચે જઈ શકે છે અને તેથી પૃથ્વીના વાતાવરણમાં મૃત્યુ પામે છે.

RPZ ની રચના

રેડિયેશન બેલ્ટની અંદર, પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનનું વિતરણ અસમાન છે. ભૂતપૂર્વ તેના આંતરિક ભાગમાં સ્થિત છે, અને બાદમાં તેના બાહ્ય ભાગમાં સ્થિત છે. તેથી, સંશોધનના પ્રારંભિક તબક્કે, વૈજ્ઞાનિકો માનતા હતા કે પૃથ્વી પર બાહ્ય (ઇલેક્ટ્રોનિક) અને આંતરિક (પ્રોટોન) રેડિયેશન બેલ્ટ છે. હાલમાં, આ અભિપ્રાય હવે સંબંધિત નથી.

વેન એલન બેલ્ટને ભરતા કણો પેદા કરવા માટેની સૌથી નોંધપાત્ર પદ્ધતિ એલ્બેડો ન્યુટ્રોનનો સડો છે. એ નોંધવું જોઈએ કે જ્યારે વાતાવરણ આપણા ગ્રહથી દૂર જતા આ કણોના પ્રવાહ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે (આલ્બેડો ન્યુટ્રોન) પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાંથી કોઈ અવરોધ વિના પસાર થાય છે ત્યારે ન્યુટ્રોનનું સર્જન થાય છે. જો કે, તેઓ અસ્થિર છે અને ઇલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન એન્ટિન્યુટ્રિનોમાં સરળતાથી ક્ષીણ થઈ જાય છે. કિરણોત્સર્ગી આલ્બેડો ન્યુક્લી, જેમાં ઉચ્ચ ઊર્જા હોય છે, તે કેપ્ચર ઝોનની અંદર ક્ષીણ થાય છે. આ રીતે વેન એલન બેલ્ટ પોઝીટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોનથી ફરી ભરાય છે.

ERP અને ચુંબકીય તોફાનો

જ્યારે આ કણો મજબૂત બને છે, ત્યારે તેઓ માત્ર વેગ પકડતા નથી, તેઓ વેન એલન કિરણોત્સર્ગી પટ્ટો છોડી દે છે, તેમાંથી છલકાય છે. હકીકત એ છે કે જો ચુંબકીય ક્ષેત્રનું રૂપરેખાંકન બદલાય છે, તો મિરર પોઈન્ટ વાતાવરણમાં ડૂબી શકે છે. આ કિસ્સામાં, કણો, ઊર્જા ગુમાવે છે (આયનીકરણ નુકસાન, છૂટાછવાયા), તેમના પિચ કોણ બદલી નાખે છે અને પછી જ્યારે તેઓ મેગ્નેટોસ્ફિયરના ઉપરના સ્તરો સુધી પહોંચે છે ત્યારે મૃત્યુ પામે છે.

RPZ અને ઉત્તરીય લાઈટ્સ

વેન એલન રેડિયેશન પટ્ટો પ્લાઝ્મા સ્તરથી ઘેરાયેલો છે, જે પ્રોટોન (આયનો) અને ઇલેક્ટ્રોનનો ફસાયેલો પ્રવાહ છે. ઉત્તરીય (ધ્રુવીય) લાઇટ જેવી ઘટનાનું એક કારણ એ છે કે કણો પ્લાઝ્મા સ્તરમાંથી બહાર આવે છે, અને અંશતઃ બાહ્ય ERBમાંથી પણ. ઉત્તરીય લાઇટ્સ એ વાતાવરણીય અણુઓના કિરણોત્સર્ગ છે જે પટ્ટામાંથી પડતા કણો સાથે અથડામણને કારણે ઉત્તેજિત થાય છે.

RPZ અભ્યાસ

1960 અને 70 ના દાયકાની આસપાસ રેડિયેશન બેલ્ટ જેવી રચનાઓ પરના તમામ મુખ્ય સંશોધન પરિણામો પ્રાપ્ત થયા હતા. આંતરગ્રહીય અવકાશયાન અને નવીનતમ વૈજ્ઞાનિક સાધનોનો ઉપયોગ કરીને તાજેતરના અવલોકનોએ વૈજ્ઞાનિકોને ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ નવી માહિતી મેળવવાની મંજૂરી આપી છે. આપણા સમયમાં પૃથ્વીની આસપાસના વેન એલન પટ્ટાઓનો અભ્યાસ ચાલુ છે. ચાલો આ ક્ષેત્રમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ સિદ્ધિઓ વિશે ટૂંકમાં વાત કરીએ.

Salyut-6 થી પ્રાપ્ત માહિતી

છેલ્લી સદીના 80 ના દાયકાની શરૂઆતમાં MEPhI ના સંશોધકોએ આપણા ગ્રહની નજીકના વિસ્તારમાં ઉચ્ચ સ્તરની ઊર્જા સાથે ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહનો અભ્યાસ કર્યો. આ કરવા માટે, તેઓએ સાધનસામગ્રીનો ઉપયોગ કર્યો જે સેલ્યુટ -6 ઓર્બિટલ સ્ટેશન પર સ્થિત હતા. તે વૈજ્ઞાનિકોને ખૂબ જ અસરકારક રીતે પોઝીટ્રોન અને ઈલેક્ટ્રોનના પ્રવાહોને અલગ પાડવાની મંજૂરી આપે છે જેની ઉર્જા 40 MeV કરતાં વધી જાય છે. સ્ટેશનની ભ્રમણકક્ષા (ઝોક 52°, ઊંચાઈ લગભગ 350-400 કિમી) મુખ્યત્વે આપણા ગ્રહના રેડિયેશન બેલ્ટની નીચેથી પસાર થાય છે. જો કે, તે હજુ પણ બ્રાઝિલિયન ચુંબકીય વિસંગતતાની નજીક તેના આંતરિક ભાગને સ્પર્શે છે. આ પ્રદેશને પાર કરતી વખતે, ઉચ્ચ-ઊર્જા ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થતો સ્થિર પ્રવાહો મળી આવ્યા હતા. આ પ્રયોગ પહેલા, ERP માં માત્ર ઈલેક્ટ્રોન કે જેની ઉર્જા 5 MeV થી વધુ ન હતી રેકોર્ડ કરવામાં આવી હતી.

ઉલ્કા-3 શ્રેણીના કૃત્રિમ ઉપગ્રહોમાંથી ડેટા

MEPhI ના સંશોધકોએ Meteor-3 શ્રેણીના આપણા ગ્રહના કૃત્રિમ ઉપગ્રહો પર વધુ માપન હાથ ધર્યું, જેની પરિપત્ર ભ્રમણકક્ષાની ઊંચાઈ 800 અને 1200 કિમી હતી. આ વખતે ઉપકરણ આરઆરપીમાં ખૂબ જ ઊંડે ઘૂસી ગયું. તેણે સાલ્યુત-6 સ્ટેશન પર અગાઉ પ્રાપ્ત થયેલા પરિણામોની પુષ્ટિ કરી. પછી સંશોધકોએ મીર અને સાલ્યુત -7 સ્ટેશનો પર સ્થાપિત ચુંબકીય સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉપયોગ કરીને બીજું મહત્વપૂર્ણ પરિણામ મેળવ્યું. તે સાબિત થયું હતું કે અગાઉ શોધાયેલ સ્થિર પટ્ટામાં ફક્ત ઇલેક્ટ્રોન (પોઝિટ્રોન વિના) હોય છે, જેની ઉર્જા ખૂબ ઊંચી હોય છે (200 MeV સુધી).

CNO ન્યુક્લીના સ્થિર પટ્ટાની શોધ

મોસ્કો સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના સાયન્ટિફિક રિસર્ચ ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ ઇન્સ્ટિટ્યુટના સંશોધકોના જૂથે છેલ્લી સદીના 80 ના દાયકાના અંતમાં અને 90 ના દાયકાના પ્રારંભમાં નજીકના બાહ્ય અવકાશમાં સ્થિત ન્યુક્લીનો અભ્યાસ કરવાના હેતુથી એક પ્રયોગ હાથ ધર્યો હતો. આ માપન પ્રમાણસર ચેમ્બર અને ન્યુક્લિયર ફોટોગ્રાફિક ઇમ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. તેઓ કોસ્મોસ શ્રેણીના ઉપગ્રહો પર હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. વૈજ્ઞાનિકોએ બાહ્ય અવકાશના એવા પ્રદેશમાં N, O અને Ne ન્યુક્લીના પ્રવાહની હાજરી શોધી કાઢી છે જેમાં કૃત્રિમ ઉપગ્રહની ભ્રમણકક્ષા (ઝોક 52°, ઉંચાઈ લગભગ 400-500 કિમી) બ્રાઝિલની વિસંગતતાને પાર કરે છે.

વિશ્લેષણ દર્શાવે છે તેમ, આ ન્યુક્લીઓ, જેની ઉર્જા અનેક દસ MeV/nucleon સુધી પહોંચી હતી, તે ગેલેક્ટીક, અલ્બેડો અથવા સૌર મૂળના નહોતા, કારણ કે તેઓ આવી ઊર્જા સાથે આપણા ગ્રહના ચુંબકમંડળમાં ઊંડે સુધી પ્રવેશી શકતા નથી. આ રીતે વૈજ્ઞાનિકોએ ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કબજે કરેલા કોસ્મિક કિરણોના વિસંગત ઘટકની શોધ કરી.

ઇન્ટરસ્ટેલર દ્રવ્યમાં જોવા મળતા ઓછી ઉર્જાવાળા અણુઓ હેલીઓસ્ફિયરમાં પ્રવેશવામાં સક્ષમ છે. પછી સૂર્યના અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ તેમને એક કે બે વાર આયનીકરણ કરે છે. પરિણામી ચાર્જ થયેલા કણો સૌર પવનના મોરચે ઝડપી બને છે, જે અનેક દસ MeV/nucleon સુધી પહોંચે છે. પછી તેઓ મેગ્નેટોસ્ફિયરમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તેઓ કેપ્ચર થાય છે અને સંપૂર્ણપણે આયનોઇઝ્ડ થાય છે.

પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનનો અર્ધ-સ્થિર પટ્ટો

22 માર્ચ, 1991 ના રોજ, સૂર્ય પર એક શક્તિશાળી જ્વાળા આવી, જે સૌર પદાર્થના વિશાળ સમૂહના ઇજેક્શન સાથે હતી. તે 24 માર્ચ સુધીમાં મેગ્નેટોસ્ફિયર સુધી પહોંચ્યું અને તેનો બાહ્ય પ્રદેશ બદલી નાખ્યો. ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળા સૌર પવનના કણો મેગ્નેટોસ્ફિયરમાં ફૂટે છે. તેઓ તે વિસ્તારમાં પહોંચ્યા જ્યાં CRESS, અમેરિકન ઉપગ્રહ તે સમયે સ્થિત હતો. તેના પર સ્થાપિત સાધનોએ પ્રોટોનમાં તીવ્ર વધારો નોંધ્યો હતો, જેની ઉર્જા 20 થી 110 MeV, તેમજ શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રોન (લગભગ 15 MeV) સુધીની હતી. આ એક નવા પટ્ટાના ઉદભવનો સંકેત આપે છે. શરૂઆતમાં, સંખ્યાબંધ અવકાશયાન પર અર્ધ-સ્થિર પટ્ટો જોવા મળ્યો હતો. જો કે, માત્ર મીર સ્ટેશન પર જ તેના સમગ્ર જીવનકાળ દરમિયાન તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, જે લગભગ બે વર્ષનો હતો.

માર્ગ દ્વારા, છેલ્લી સદીના 60 ના દાયકામાં, અવકાશમાં પરમાણુ ઉપકરણોના વિસ્ફોટના પરિણામે, એક અર્ધ-સ્થિર પટ્ટો દેખાયો, જેમાં ઓછી ઊર્જાવાળા ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થતો હતો. તે લગભગ 10 વર્ષ સુધી અસ્તિત્વમાં હતું. કિરણોત્સર્ગી વિભાજનના ટુકડાઓ ક્ષીણ થઈ ગયા, જે ચાર્જ થયેલા કણોનો સ્ત્રોત હતો.

શું ચંદ્ર પર આરપીઝેડ છે?

આપણા ગ્રહના ઉપગ્રહમાં વેન એલન રેડિયેશન બેલ્ટ નથી. વધુમાં, તેમાં રક્ષણાત્મક વાતાવરણ નથી. ચંદ્રની સપાટી સૌર પવનોના સંપર્કમાં છે. જો તે મજબૂત હોત, જો તે ચંદ્ર અભિયાન દરમિયાન થયું હોત, તો તે અવકાશયાત્રીઓ અને કેપ્સ્યુલ્સ બંનેને બાળી નાખશે, કારણ કે રેડિયેશનનો પ્રચંડ પ્રવાહ છોડવામાં આવશે, જે જીવલેણ છે.

શું કોસ્મિક રેડિયેશનથી પોતાને બચાવવું શક્ય છે?

આ પ્રશ્ન ઘણા વર્ષોથી વૈજ્ઞાનિકોને રસ ધરાવે છે. નાના ડોઝમાં, રેડિયેશનની આપણા સ્વાસ્થ્ય પર વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ અસર થતી નથી. જો કે, તે માત્ર ત્યારે જ સલામત છે જો તે ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડથી વધુ ન હોય. શું તમે જાણો છો કે આપણા ગ્રહની સપાટી પર વેન એલન બેલ્ટની બહાર રેડિયેશનનું કયું સ્તર છે? સામાન્ય રીતે, રેડોન અને થોરિયમ કણોની સામગ્રી 1 મીટર 3 દીઠ 100 Bq કરતાં વધુ હોતી નથી. આરપીઝેડની અંદર આ આંકડા ઘણા વધારે છે.

અલબત્ત, વેન એલન અર્થના રેડિયેશન બેલ્ટ મનુષ્યો માટે ખૂબ જ જોખમી છે. શરીર પર તેમની અસરોનો ઘણા સંશોધકો દ્વારા અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. 1963 માં સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રખ્યાત બ્રિટીશ ખગોળશાસ્ત્રી બર્નાર્ડ લવેલને કહ્યું હતું કે તેઓ અવકાશમાં કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં મનુષ્યને બચાવવા માટેના કોઈ સાધનને જાણતા નથી. આનો અર્થ એ થયો કે સોવિયત ઉપકરણોના જાડા-દિવાલોવાળા શેલો પણ તેનો સામનો કરી શક્યા નહીં. અમેરિકન કેપ્સ્યુલ્સમાં વપરાતી લગભગ વરખ જેવી પાતળી ધાતુએ અવકાશયાત્રીઓને કેવી રીતે રક્ષણ આપ્યું?

નાસાના જણાવ્યા મુજબ, તેણે અવકાશયાત્રીઓને ચંદ્ર પર ત્યારે જ મોકલ્યા જ્યારે જ્વાળાઓની અપેક્ષા ન હતી, જેની સંસ્થા આગાહી કરી શકે છે. આને કારણે રેડિયેશનના જોખમને ન્યૂનતમ સુધી ઘટાડવાનું શક્ય બન્યું. અન્ય નિષ્ણાતો, તેમ છતાં, દલીલ કરે છે કે મોટા ઉત્સર્જનની તારીખની અંદાજિત આગાહી કરવી જ શક્ય છે.

વેન એલન બેલ્ટ અને ચંદ્ર પર ફ્લાઇટ

લિયોનોવ, સોવિયેત અવકાશયાત્રી, 1966 માં બાહ્ય અવકાશમાં ગયા હતા. જોકે, તેણે સુપર-હેવી લીડ સૂટ પહેર્યો હતો. અને માત્ર 3 વર્ષ પછી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના અવકાશયાત્રીઓ ચંદ્રની સપાટી પર કૂદકો મારતા હતા, અને દેખીતી રીતે ભારે સ્પેસસુટમાં નહીં. કદાચ વર્ષોથી, નાસાના નિષ્ણાતોએ અલ્ટ્રા-લાઇટ સામગ્રી શોધવામાં વ્યવસ્થાપિત કર્યું છે જે અવકાશયાત્રીઓને રેડિયેશનથી વિશ્વસનીય રીતે સુરક્ષિત કરે છે? હજુ પણ ઘણા પ્રશ્નો ઉભા કરે છે. જેઓ માને છે કે અમેરિકનો તેના પર ઉતર્યા નથી તેમની મુખ્ય દલીલોમાંની એક એ રેડિયેશન બેલ્ટનું અસ્તિત્વ છે.

અવકાશ વિજ્ઞાનની શરૂઆત અનેક શોધો દ્વારા ચિહ્નિત કરવામાં આવી હતી, જેમાંથી એક પૃથ્વીના રેડિયેશન બેલ્ટની શોધ હતી. એક્સપ્લોરર 1 ફ્લાઇટ પછી અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક જેમ્સ વાન એલન દ્વારા પૃથ્વીના આંતરિક કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાની શોધ કરવામાં આવી હતી. 1958માં સ્પુટનિક-3 ફ્લાઇટ પછી સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકો એસ.એન. વર્નોવ અને એ.ઇ. ચુડાકોવ દ્વારા પૃથ્વીનો બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો શોધાયો હતો.

કેટલીક ઊંચાઈએ, પ્રથમ ઉપગ્રહો એવા વિસ્તારોમાં પડ્યા કે જે ખૂબ જ ઊંચી ઉર્જા સાથે ચાર્જ કરેલા કણોથી ગીચતાથી સંતૃપ્ત હતા, જે અગાઉના અવલોકન કરાયેલા કોસ્મિક કણોથી તીવ્ર રીતે અલગ હતા, પ્રાથમિક અને ગૌણ બંને. ઉપગ્રહોના ડેટા પર પ્રક્રિયા કર્યા પછી, તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે અમે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કબજે કરેલા ચાર્જ્ડ કણો વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ.

તે જાણીતું છે કે કોઈપણ ચાર્જ થયેલ કણો, એકવાર ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની આસપાસ "લપેટી" થવાનું શરૂ કરે છે, એક સાથે તેમની સાથે આગળ વધે છે. પરિણામી સર્પાકારના વળાંકના પરિમાણો કણોની પ્રારંભિક ગતિ, તેમના સમૂહ, ચાર્જ અને પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની નજીકની પૃથ્વી અવકાશના ક્ષેત્રમાં જ્યાં તેઓ ઉડ્યા હતા અને હલનચલનની દિશા બદલી હતી તેના પર આધાર રાખે છે.

પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર એકસરખું નથી. ધ્રુવો પર તે "ઘનીકરણ" કરે છે - ગાઢ બને છે. તેથી, વિષુવવૃત્તની નજીકના પ્રદેશમાંથી ચુંબકીય રેખા સાથે સર્પાકારમાં સર્પાકારમાં ફરવાનું શરૂ કરેલું ચાર્જ થયેલ કણ, જેમ જેમ તે કોઈપણ ધ્રુવની નજીક પહોંચે છે, ત્યારે તે બંધ ન થાય ત્યાં સુધી વધુને વધુ પ્રતિકારનો અનુભવ કરે છે. અને પછી તે વિષુવવૃત્ત પર અને આગળ વિરુદ્ધ ધ્રુવ પર પાછા ફરે છે, જ્યાંથી તે વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધવાનું શરૂ કરે છે. ગ્રહની વિશાળ “ચુંબકીય જાળ” માં કણ પોતાને શોધે છે, જેમ કે તે હતું.

ચુંબકમંડળના આ વિસ્તારો, જ્યાં ઉચ્ચ-ઊર્જાથી ચાર્જ થયેલા કણો (મુખ્યત્વે પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન) અને ગતિ ઊર્જા E સાથેના કણો નિર્ણાયક કરતાં ઓછા એકઠા થાય છે અને જાળવી રાખવામાં આવે છે, તેને રેડિયેશન બેલ્ટ કહેવામાં આવે છે. પૃથ્વી પર ત્રણ રેડિયેશન બેલ્ટ છે અને હવે ચોથો પટ્ટો મળી આવ્યો છે. પૃથ્વીનો રેડિયેશન પટ્ટો ટોરોઇડ છે.

આવો પહેલો પટ્ટો પશ્ચિમથી લગભગ 500 કિમી અને પૃથ્વીના પૂર્વ ગોળાર્ધથી 1500 કિમીની ઊંચાઈએથી શરૂ થાય છે. આ પટ્ટામાં કણોની સૌથી મોટી સાંદ્રતા - તેનો મુખ્ય ભાગ - બે થી ત્રણ હજાર કિલોમીટરની ઉંચાઈ પર સ્થિત છે. આ પટ્ટાની ઉપલી મર્યાદા પૃથ્વીની સપાટીથી ત્રણથી ચાર હજાર કિલોમીટર સુધી પહોંચે છે.

બીજો પટ્ટો 10-11 થી 40-60 હજાર કિમી સુધી 20 હજાર કિમીની ઊંચાઈએ મહત્તમ કણોની ઘનતા સાથે વિસ્તરે છે.

બાહ્ય પટ્ટો 60-75 હજાર કિમીની ઉંચાઈથી શરૂ થાય છે.

બેલ્ટની આપેલ સીમાઓ હજુ પણ માત્ર અંદાજે નિર્ધારિત છે અને દેખીતી રીતે, અમુક મર્યાદાઓમાં સમયાંતરે બદલાતી રહે છે.

આ પટ્ટાઓ એકબીજાથી અલગ પડે છે કારણ કે તેમાંના પ્રથમ, પૃથ્વીની સૌથી નજીક, ખૂબ જ ઊંચી ઉર્જા સાથે સકારાત્મક ચાર્જવાળા પ્રોટોન ધરાવે છે - લગભગ 100 મો. પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો માત્ર સૌથી ગીચ ભાગ જ તેમને પકડી શકે છે અને પકડી શકે છે. તેમાં પ્રોટોનનો પ્રવાહ સમય જતાં એકદમ સ્થિર છે અને તીવ્ર વધઘટનો અનુભવ થતો નથી.

બીજા પટ્ટામાં "માત્ર" 30-100 keV ની ઊર્જા સાથે મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે. અંદરના પટ્ટાની તુલનામાં કણોનો મોટો પ્રવાહ તેમાં ફરે છે અને તે તીવ્ર વધઘટ અનુભવે છે.

ત્રીજા પટ્ટામાં, જ્યાં પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૌથી નબળું છે, ત્યાં 200 eV કે તેથી વધુની ઉર્જા ધરાવતા કણો જળવાઈ રહે છે.

વધુમાં, 1 MeV કરતા ઓછી ઉર્જાવાળા ઇલેક્ટ્રોન લગભગ સમગ્ર કેપ્ચર ક્ષેત્રને ભરે છે. તેમના માટે બેલ્ટમાં કોઈ વિભાજન નથી; તેઓ ત્રણેય પટ્ટામાં હાજર છે.

પૃથ્વી પરના તમામ જીવન માટે રેડિયેશન બેલ્ટમાં ચાર્જ થયેલા કણો કેટલા જોખમી છે તે સમજવા માટે, ચાલો સરખામણી માટે એક ઉદાહરણ આપીએ. આમ, તબીબી હેતુઓ માટે સંક્ષિપ્તમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સામાન્ય એક્સ-રે રેડિયેશનમાં 30-50 keV ની ઉર્જા હોય છે, અને 200 keV થી 2 MeV સુધીના વિશાળ ઇંગોટ્સ અને ધાતુના બ્લોક્સને એક્સ-રે કરવા માટે શક્તિશાળી ઇન્સ્ટોલેશન હોય છે. તેથી, ભાવિ અવકાશયાત્રીઓ અને અન્ય ગ્રહો પર ઉડતી વખતે તમામ જીવંત વસ્તુઓ માટે સૌથી ખતરનાક એ પ્રથમ અને બીજા બેલ્ટ છે.

તેથી જ વૈજ્ઞાનિકો હવે આ પટ્ટાઓનું સ્થાન અને આકાર અને તેમાં રહેલા કણોના વિતરણને સ્પષ્ટ કરવા માટે ખૂબ જ સખત અને કાળજીપૂર્વક પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. અત્યાર સુધી માત્ર એક જ વાત સ્પષ્ટ છે. વસવાટયોગ્ય અવકાશયાન માટે અન્ય વિશ્વોના માર્ગોમાં પ્રવેશવા માટેના કોરિડોર પૃથ્વીના ચુંબકીય ધ્રુવોની નજીકના વિસ્તારો હશે, જે ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોથી મુક્ત છે.

સ્વાભાવિક પ્રશ્ન એ છે કે આ બધા કણો ક્યાંથી આવ્યા? તેઓ મુખ્યત્વે આપણા સૂર્ય દ્વારા તેની ઊંડાઈમાંથી બહાર ફેંકવામાં આવે છે. હવે તે સ્થાપિત થઈ ગયું છે કે પૃથ્વી, સૂર્યથી તેના પ્રચંડ અંતર હોવા છતાં, તેના વાતાવરણના સૌથી બહારના ભાગમાં સ્થિત છે. આ, ખાસ કરીને, એ હકીકત દ્વારા પુષ્ટિ મળે છે કે જ્યારે પણ સૌર પ્રવૃત્તિ વધે છે, અને તેથી સૂર્ય દ્વારા ઉત્સર્જિત કણોની સંખ્યા અને ઊર્જા વધે છે, બીજા રેડિયેશન પટ્ટામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા વધે છે, જે, જાણે કે દબાણ હેઠળ. આ કણોનો "પવન" પૃથ્વી તરફ દબાય છે.

સ્તરોમાં ચાર્જનું વિભાજન અને પૃથ્વીના કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાઓનું નિર્માણ એકોસ્ટો-મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક અસરના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે, જેમાં એ હકીકતનો સમાવેશ થાય છે કે સૂર્યમાંથી ટૂંકા-તરંગના કિરણોત્સર્ગ, પ્લાઝમામાંથી પસાર થતા બળની રેખાઓમાંથી પસાર થાય છે. પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર, ચાર્જને તેમની ઊર્જા સ્થિતિ અનુસાર વિવિધ સ્તરોમાં વર્ગીકૃત કરે છે. પૃથ્વીની સપાટી સહિત દરેક સ્તરમાં ચોક્કસ સંખ્યામાં ચાર્જની હાજરી, એવું માનવા માટેનું કારણ આપે છે કે પૃથ્વી, સમગ્ર વાતાવરણ સાથે મળીને, એક વિદ્યુત યંત્ર તરીકે ગણી શકાય, જે ડિઝાઇનમાં એક સાથે ઓળખી શકાય છે. ગોળાકાર મલ્ટિલેયર, મલ્ટિ-રોટર, અસિંક્રોનસ ઇલેક્ટ્રિકલ કેપેસિટીવ-ઇન્ડક્ટિવ મશીન.

લોરેન્ટ્ઝ બળના પ્રભાવ હેઠળ પૃથ્વીના ચુંબકીય જાળમાં પકડાયેલા કણો ઉત્તરીય ગોળાર્ધથી દક્ષિણ ગોળાર્ધ અને પાછળના ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખા સાથે સર્પાકાર માર્ગ સાથે ઓસીલેટરી ગતિમાંથી પસાર થાય છે. તે જ સમયે, કણો પૃથ્વીની આસપાસ વધુ ધીમેથી (રેખાંશ ડ્રિફ્ટ) ફરે છે.

જ્યારે કોઈ કણ સર્પાકારમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર (પૃથ્વીની નજીક) વધવાની દિશામાં આગળ વધે છે, ત્યારે સર્પાકારની ત્રિજ્યા અને તેની પિચ ઘટે છે. કણ વેગ વેક્ટર, તીવ્રતામાં યથાવત રહે છે, ક્ષેત્રની દિશામાં લંબરૂપ સમતલ સુધી પહોંચે છે. અંતે, ચોક્કસ બિંદુએ (જેને મિરર પોઈન્ટ કહેવાય છે) કણ "પ્રતિબિંબિત" થાય છે. તે વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધવાનું શરૂ કરે છે - અન્ય ગોળાર્ધમાં સંયુક્ત મિરર બિંદુ સુધી.

~ 100 MeV ની ઉર્જા સાથેનો પ્રોટોન ~ 0.3 સેકન્ડના સમયમાં ઉત્તરીય ગોળાર્ધથી દક્ષિણ ગોળાર્ધ સુધીની ક્ષેત્ર રેખા સાથે એક ઓસિલેશન પૂર્ણ કરે છે. જીઓમેગ્નેટિક ટ્રેપમાં આવા પ્રોટોનનો રહેઠાણનો સમય ("જીવન") 100 વર્ષ (~ 3×109 સેકન્ડ) સુધી પહોંચી શકે છે, જે દરમિયાન તે 1010 ઓસિલેશન કરી શકે છે. સરેરાશ, કબજે કરેલા ઉચ્ચ-ઊર્જા કણો એક ગોળાર્ધથી બીજા ગોળાર્ધમાં કેટલાક સો મિલિયન ઓસિલેશન બનાવે છે.

રેખાંશ ડ્રિફ્ટ ઘણી ઓછી ઝડપે થાય છે. ઊર્જા પર આધાર રાખીને, કણો થોડી મિનિટોથી એક દિવસ સુધીના સમયમાં પૃથ્વીની આસપાસ સંપૂર્ણ ક્રાંતિ કરે છે. સકારાત્મક આયનો પશ્ચિમ તરફ અને ઈલેક્ટ્રોન પૂર્વ તરફ ડ્રિફ્ટ થાય છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાની આસપાસના સર્પાકારમાં કણની ગતિ કહેવાતા વિશેના પરિભ્રમણના સમાવેશ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે. પરિભ્રમણનું તાત્કાલિક કેન્દ્ર અને બળની રેખા સાથે આ કેન્દ્રની અનુવાદાત્મક હિલચાલ.

ચુંબકમંડળની અંદર, કોઈપણ દ્વિધ્રુવ ક્ષેત્રની જેમ, ગતિ ઊર્જાવાળા કણો માટે દુર્ગમ વિસ્તારો છે ઇ, જટિલ કરતાં ઓછું. ઊર્જા સાથે સમાન કણો ઇ < ઇ kr, જેઓ પહેલેથી જ ત્યાં છે, આ વિસ્તારો છોડી શકતા નથી. મેગ્નેટોસ્ફિયરના આ પ્રતિબંધિત પ્રદેશોને કેપ્ચર ઝોન કહેવામાં આવે છે. પૃથ્વીના દ્વિધ્રુવ (અર્ધ-દ્વિધ્રુવ) ક્ષેત્રના કેપ્ચર ઝોનમાં, કબજે કરેલા કણો (મુખ્યત્વે પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન) ના નોંધપાત્ર પ્રવાહો ખરેખર જાળવી રાખવામાં આવે છે.

પ્રથમ અંદાજ માટે, રેડિયેશન બેલ્ટ એ ટોરોઇડ છે, જેમાં બે પ્રદેશોને અલગ પાડવામાં આવે છે:

• ≈ 4000 કિમીની ઉંચાઈ પરનો આંતરિક કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો, જેમાં MeV ના દસમાં ઊર્જા સાથે પ્રોટોનનો સમાવેશ થાય છે;
• ≈ 17,000 કિમીની ઉંચાઈ પરનો બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો, જેમાં મુખ્યત્વે keV ના દસમાં ઊર્જા સાથેના ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે.

કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાની નીચેની સીમાની ઊંચાઈ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ધરીના પૃથ્વીના પરિભ્રમણની ધરી તરફના ઝોકને કારણે રેખાંશમાં સમાન ભૌગોલિક અક્ષાંશ પર બદલાય છે અને તે જ ભૌગોલિક રેખાંશ પર તે અક્ષાંશમાં બદલાય છે. પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની વિવિધ ઊંચાઈને કારણે રેડિયેશન બેલ્ટના પોતાના આકારમાં. ઉદાહરણ તરીકે, એટલાન્ટિક ઉપર, કિરણોત્સર્ગની તીવ્રતામાં વધારો 500 કિમીની ઉંચાઈથી શરૂ થાય છે અને ઇન્ડોનેશિયામાં 1300 કિમીની ઊંચાઈએ થાય છે. જો સમાન આલેખને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના કાર્ય તરીકે રચવામાં આવે છે, તો પછી બધા માપ એક વળાંક પર ફિટ થશે, જે ફરીથી કણો કેપ્ચરની ચુંબકીય પ્રકૃતિની પુષ્ટિ કરે છે.

આંતરિક અને બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાઓ વચ્ચે અંતર છે, જે 2 થી 3 પૃથ્વી ત્રિજ્યાની શ્રેણીમાં સ્થિત છે. બાહ્ય પટ્ટામાં કણોનો પ્રવાહ આંતરિક પટ્ટા કરતાં વધુ હોય છે. કણોની રચના પણ અલગ છે: આંતરિક પટ્ટામાં પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન છે, બાહ્ય પટ્ટામાં ઇલેક્ટ્રોન છે. અનશિલ્ડ ડિટેક્ટરના ઉપયોગથી રેડિયેશન બેલ્ટ વિશેની માહિતીમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે. અનુક્રમે અનેક દસ અને સેંકડો કિલોઈલેક્ટ્રોનવોલ્ટની ઊર્જા ધરાવતા ઈલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનની શોધ થઈ હતી. આ કણો નોંધપાત્ર રીતે અલગ અવકાશી વિતરણ ધરાવે છે (પેનિટ્રેટિંગ કણોની તુલનામાં).

લો-એનર્જી પ્રોટોનની મહત્તમ તીવ્રતા તેના કેન્દ્રથી લગભગ 3 પૃથ્વી ત્રિજ્યાના અંતરે સ્થિત છે (સપાટીથી આશરે 12,500 કિમીની ઊંચાઈએ). લો-એનર્જી ઇલેક્ટ્રોન સમગ્ર કેપ્ચર ક્ષેત્રને ભરે છે. તેમના માટે આંતરિક અને બાહ્ય બેલ્ટમાં કોઈ વિભાજન નથી. કોસ્મિક કિરણો તરીકે દસ keV ની ઊર્જાવાળા કણોનું વર્ગીકરણ કરવું અસામાન્ય છે, પરંતુ રેડિયેશન બેલ્ટ એ એક જ ઘટના છે અને તેનો અભ્યાસ તમામ ઊર્જાના કણો સાથે મળીને થવો જોઈએ.

આંતરિક પટ્ટામાં પ્રોટોન પ્રવાહ સમય જતાં તદ્દન સ્થિર છે. પ્રારંભિક પ્રયોગો દર્શાવે છે કે ઉચ્ચ ઊર્જા ઇલેક્ટ્રોન ( ઇ> 1-5 MeV) બાહ્ય પટ્ટામાં કેન્દ્રિત છે. 1 MeV કરતા ઓછી ઉર્જાવાળા ઇલેક્ટ્રોન લગભગ સમગ્ર મેગ્નેટોસ્ફિયરને ભરે છે. આંતરિક પટ્ટો ખૂબ જ સ્થિર છે, જ્યારે બહારનો પટ્ટો તીવ્ર વધઘટ અનુભવે છે.

શોધનો ઇતિહાસ

રેડિયેશન બેલ્ટનું અસ્તિત્વ પ્રથમ વખત અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક જેમ્સ વેન એલન દ્વારા ફેબ્રુઆરી 1958માં શોધી કાઢવામાં આવ્યું હતું જ્યારે અમેરિકન એક્સપ્લોરર 1 ઉપગ્રહના ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું અને એક્સપ્લોરર ઉપગ્રહની સંપૂર્ણ ભ્રમણકક્ષા દરમિયાન સમયાંતરે બદલાતા કિરણોત્સર્ગ સ્તરને રેકોર્ડ કરીને ખાતરીપૂર્વક સાબિત થયું હતું, ખાસ કરીને સંશોધિત વેન એલન શોધાયેલ ઘટનાનો અભ્યાસ કરવા માટે 3". વેન એલનની શોધની જાહેરાત 1 મે, 1958ના રોજ કરવામાં આવી હતી અને ટૂંક સમયમાં સોવિયેત સ્પુટનિક 3ના ડેટામાં સ્વતંત્ર પુષ્ટિ મળી હતી. અગાઉના સોવિયેત સ્પુટનિક 2ના ડેટાના પાછળથી પુનઃવિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાઓ પણ સૌર પ્રવૃત્તિનું વિશ્લેષણ કરવા માટે રચાયેલ તેના સાધનો દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ સૌર સેન્સરના વિચિત્ર રીડિંગ્સનું યોગ્ય અર્થઘટન કરવામાં અસમર્થ હતું. સ્પુટનિક પર રેકોર્ડિંગ સાધનોના અભાવને કારણે સોવિયેત અગ્રતા પણ નકારાત્મક રીતે પ્રભાવિત થઈ હતી (તે સ્પુટનિક 2 પર પ્રદાન કરવામાં આવ્યું ન હતું, અને તે સ્પુટનિક 3 પર તૂટી ગયું હતું), જેના કારણે મેળવેલ ડેટા ફ્રેગમેન્ટરી હોવાનું બહાર આવ્યું હતું અને સંપૂર્ણ ચિત્ર પૂરું પાડ્યું ન હતું. ઊંચાઈ સાથેના કિરણોત્સર્ગમાં ફેરફાર અને પૃથ્વીની નજીકની અવકાશમાં માત્ર કોસ્મિક રેડિયેશનની હાજરી જ નહીં, પરંતુ માત્ર અમુક ઊંચાઈને આવરી લેતો લાક્ષણિક “પટ્ટો”. જો કે, સ્પુટનિક 3 ના વધુ વૈવિધ્યસભર સાધનોએ આંતરિક પટ્ટાની "રચના" ને સ્પષ્ટ કરવામાં મદદ કરી. 1958 ના અંતમાં, પાયોનિયર 3 અને થોડા સમય પછીના લુના 1ના ડેટાના પૃથ્થકરણથી બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાના અસ્તિત્વની શોધ થઈ, અને અમેરિકન ઊંચાઈ પરના પરમાણુ વિસ્ફોટોએ દર્શાવ્યું કે મનુષ્ય પૃથ્વીના રેડિયેશન બેલ્ટને પ્રભાવિત કરી શકે છે. આ ડેટાના પૃથ્થકરણથી 1959ના મધ્યથી, પૃથ્વીની આસપાસના બે કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાઓના અસ્તિત્વ અને તેમની રચનાની પદ્ધતિઓ વિશેના આધુનિક વિચારોની ધીમે ધીમે રચના થઈ.

સંશોધનનો ઇતિહાસ

30 ઓગસ્ટ, 2012ના રોજ, કેપ કેનાવેરલ સ્પેસ સેન્ટરમાંથી એટલાસ વી 410 રોકેટનો ઉપયોગ કરીને લગભગ 30 હજાર કિલોમીટરની એપોજી ઉંચાઈ સાથે અત્યંત લંબગોળ ભ્રમણકક્ષામાં બે સરખા RBSP પ્રોબ લોન્ચ કરવામાં આવ્યા હતા. રેડિયેશન બેલ્ટ સ્ટોર્મ પ્રોબ્સ), રેડિયેશન બેલ્ટનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ છે. ત્યારબાદ તેમનું નામ બદલીને "વેન એલન પ્રોબ્સ" રાખવામાં આવ્યું ( વેન એલન પ્રોબ્સ). એક પ્રદેશમાંથી બીજા પ્રદેશમાં સંક્રમણ સાથે સંકળાયેલા ફેરફારોને અલગ પાડવા માટે બે ઉપકરણોની જરૂર હતી અને બેલ્ટમાં જ થતા ફેરફારો સાથે. . આ મિશનના મુખ્ય પરિણામોમાંથી એક ત્રીજા રેડિયેશન બેલ્ટની શોધ હતી, જે થોડા અઠવાડિયાના ક્રમમાં ટૂંકા ગાળા માટે દેખાય છે. ફેબ્રુઆરી 2017 સુધીમાં, બંને તપાસની કામગીરી ચાલુ રહી.

ગ્રહોના રેડિયેશન બેલ્ટ

મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીને કારણે, વિશાળ ગ્રહો (ગુરુ, શનિ, યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુન) પણ મજબૂત રેડિયેશન બેલ્ટ ધરાવે છે, જે પૃથ્વીના બાહ્ય રેડિયેશન બેલ્ટની યાદ અપાવે છે. સોવિયેત અને અમેરિકન સ્પેસ પ્રોબ્સ દર્શાવે છે કે શુક્ર, મંગળ, બુધ અને ચંદ્રમાં રેડિયેશન બેલ્ટ નથી.

સંશોધનનો ઇતિહાસ