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#12H.  Les Ceintures de Radiations -- Historique

    L'idée que la ceinture intérieure de rayonnement proviennent de neutrons projetés hors de l'atmosphère fut indépendamment proposée à la fin de 1958, l'année de la découverte de la ceinture, par trois chercheurs -- S. Fred Singer(U. du Maryland), Paul Kellogg (U. du Minnesota) et S.N. Vernov (URSS). Elle a été confirmée en 1959 par le tir d'une fusée dans la ceinture des radiations, munie d'un film photographique spécial enregistrant le tracé des protons de grande énergie : Le cône de tête a été récupéré avec le film et celui-ci a été développé et examiné.

    Les ceintures artificielles de radiations de l'expérience Argus ont été localisées dans l'"interstice" entre les deux ceintures et leurs durée de vies de quelques semaines a souligné la nature éphémère de la capture (particulièrement pour des électrons produits juste au-dessus de l'atmosphère. En Octobre-Novembre l'URSS a fait exploser dans l'espace trois bombes assez importantes, dans la région de la ceinture externe, dont les électrons ont également persisté un certain nombre de semaines. D'autre part, l'essai de bombe H '"Starfish", effectué par l' USAir-force en juillet 1962 au-dessus de l'île de Johnston, à l'ouest d'Hawaï, a injecté des électrons de grande énergie dans la stable ceinture interne des radiations, avec une durée de vie pour bon nombre d'entre d'une année ou deux, ou plus longtemps pour certains. L'intense ceinture artificielle de radiation de cette explosion a endommagé trois satellites.

    Les explosions nucléaires dans l'espace ont été interdites en 1967 par un traité international, mais parfois la nature le fait d'elle-même :le 24 mars 1991 une forte décharge interplanétaire, provenant du soleil, a frappé l'atmosphère de la terre, s'est considérablement comprimée et a envoyé une onde de choc secondaire vers la partie interne. Des électrons et des ions captifs se sont isolés de ce choc et, comme des surfeurs chevauchant la vague, ont créé une nouvelle ceinture de rayonnement juste à l'extérieur de la ceinture intérne (image ci-dessous), en pratiquement une minute. La nouvelle ceinture comprenait des électrons et des protons d'énergie élevée (15-20Mev), a neutralisé le satellite MARECS-I et a détérioré GOES-7. Elle a été observée par le satellite CRRES de l'Armée de l'Air des USA et était toujours en place (légèrement affaiblie) quand celui-ci a cessé de transmettre fin 1991. Pour une histoire plus complète, cliquez ici.


    Le profil de la ceinture de rayonnement observée par CRRES avant et après les orages magnétiques de mars 1991. L'axe horizontal mesure la distance à la terre, l'axe vertical donne l'intensité du rayonnement. La courbe plus haute se rapporte aux protons énergiques. Avant l'événement, cette courbe a juste une crête, représentant la ceinture interne de rayonnement ; après, elle en a deux. Le bord gauche est à la surface de la terre (1 rayon de la terre = 1 RE), les crêtes de la "vieille" ceinture interne (à gauche) se situent autour 1.5 RE et les crêtes d'électrons et d'ions supplémentaires par la nouvelle ceinture sont à environ 2.1-2.2 RE.

    Toutes les planètes géantes -- Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune -- sont intensément magnétisées et toutes ont des ceintures de rayonnement, analogues par certains côtés à la ceinture externe de la terre. La plus importante est celle de Jupiter, détectés en 1955 par des signaux radio, mais mal interprétée cette première fois. La ceinture de Jupiter est fortement affectée par sa grande lune Io, qui lui envoie beaucoup d'ions de soufre et de sodium depuis ses "volcans du soufre", et dont l'ionosphère interagit avec le champ magnétique de Jupiter. Saturne semble avoir aussi"une ceinture interne" semblable à la terre, observée par Pioneer 11 pendant sa manúuvre de fly-by en 1979. Elle est probablement due aux rayons cosmiques qui éjectent des neutrons à partir des célèbres anneaux de la planète.


Questions des lecteurs (anglaise) :
            ***     Soviet Nuclear Explosions in Space
                  ***     About the "Starfish" artificial radiation belt

Prochaine étape: #13.  Particules énergétiques

Mise à jour 25 Novembre 2001
Re-structuré le 9-28-2004