Je kunt het niet zien of voelen, maar meer dan duizend mijl boven het aardoppervlak is er een regio van geladen deeltjes die onze atmosfeer beschermen tegen vernietiging door de zonnewind en kosmisch stralen. Het heet de Van Allen-riem, genoemd naar de man die het heeft ontdekt.
Maak kennis met de Belt Man
Dr. James A. Van Allen was een astrofysicus die vooral bekend was vanwege zijn werk over de fysica van het magnetische veld dat onze planeet omringt. Hij was vooral geïnteresseerd in de interacties met de zonnewind, dat is een stroom geladen deeltjes die van de zon stroomt. (Wanneer het in onze atmosfeer terechtkomt, veroorzaakt het een fenomeen dat "ruimteweer" wordt genoemd). Zijn ontdekking van stralingsgebieden hoog boven de aarde volgde op een idee van andere wetenschappers dat geladen deeltjes vast zouden kunnen zitten in het bovenste deel van onze atmosfeer. Van Allen werkte door Verkenner 1, de eerste Amerikaanse kunstmatige satelliet die in een baan om de aarde werd gebracht, en dit ruimtevaartuig onthulde de geheimen van de magnetosfeer van de aarde. Dat omvatte het bestaan van de banden van geladen deeltjes die zijn naam dragen.
James Van Allen werd geboren in Mount Pleasant, Iowa op 7 september 1914. Hij ging naar het Iowa Wesleyan College, waar hij zijn Bachelor of Science behaalde. Hij ging naar de Universiteit van Iowa en werkte aan een graad in de fysica van de vaste stof, en behaalde een Ph. D. in de kernfysica in 1939.
Natuurkunde in oorlogstijd
Na school aanvaardde Van Allen een baan bij het Department of Terrestrial Magnetism aan de Carnegie Institution of Washington, waar hij studeerde fotodisintegratie.Dat is een proces waarbij een hoogenergetisch foton (of pakket) licht wordt geabsorbeerd door een atoomkern. De kern splitst zich vervolgens om lichtere elementen te vormen en geeft een neutron of een proton of een alfadeeltje vrij. In de astronomie vindt dit proces plaats binnen bepaalde soorten supernovae.
In april 1942 trad Van Allen toe tot het Applied Physics Laboratory (APL) aan de Johns Hopkins University waar hij werkte werkte aan de ontwikkeling van een robuuste vacuümbuis en deed onderzoek naar nabijheidsontstekers (gebruikt in explosieven en bommen). Later in 1942 trad hij in dienst bij de marine en diende in de South Pacific Fleet als assistent-artillerie-officier om veldtesten uit te voeren en de operationele vereisten voor de naderingsontstekingen te voltooien.
Naoorlogs onderzoek
Na de oorlog keerde Van Allen terug naar het burgerleven en werkte hij op hooggelegen onderzoek. Hij werkte bij het Applied Physics Laboratory, waar hij een team organiseerde en leidde om experimenten op grote hoogte uit te voeren. Ze gebruikten V-2-raketten die waren veroverd op de Duitsers.
In 1951 werd James Van Allen hoofd van de afdeling natuurkunde aan de Universiteit van Iowa. Een paar jaar later nam zijn carrière een belangrijke wending toen hij en verschillende andere Amerikaanse wetenschappers voorstellen ontwikkelden voor de lancering van een wetenschappelijke satelliet. Het zou deel uitmaken van het onderzoeksprogramma dat werd uitgevoerd tijdens het Internationale Geofysische Jaar (IGY) van 1957-1958.
Van de aarde tot de magnetosfeer
Na het succes van de Sovjet-Unie Spoetnik 1 lancering in 1957, Van Allen¹s Ontdekkingsreiziger ruimtevaartuig werd goedgekeurd voor lancering op een Redstone-raket. Het vloog op 31 januari 1958 en leverde enorm belangrijke wetenschappelijke gegevens op over de stralingsgordels die de aarde cirkelen. Van Allen werd een beroemdheid vanwege het succes van die missie en hij bereikte andere belangrijke wetenschappelijke projecten in de ruimte. Op de een of andere manier was Van Allen bij de eerste vier betrokken Ontdekkingsreiziger sondes, de eerste Pioniers, meerdere Zeeman inspanningen, en een geofysisch observatorium.
James A. Van Allen ging in 1985 met pensioen aan de Universiteit van Iowa om Carver Professor of Physics, Emeritus te worden, nadat hij vanaf 1951 het hoofd van de afdeling Fysica en Astronomie had gediend. Hij stierf aan hartfalen op 9 augustus 2006 aan de Universiteit van Iowa Ziekenhuizen en Klinieken in Iowa City.
Ter ere van zijn werk noemde NASA twee stralingsgordel-stormsondes naar hem. De Van Allen-sondes werden gelanceerd in 2012 en hebben de Van Allen-gordels en de ruimte nabij de aarde bestudeerd. Hun gegevens helpen bij het ontwerpen van ruimtevaartuigen die beter bestand zijn tegen reizen door dit hoogenergetische gebied van de magnetosfeer van de aarde.
Bewerkt en herzien door Carolyn Collins Petersen