Найти в Дзене
Лунная программа

Кто открыл радиационный пояс Ван Аллена?

Казалось бы, странный вопрос. Пояс Ван Аллена открыл Ван Аллен. Точно так же, как и закон Ньютона открыл Ньютон, законы Кеплера открыл Кеплер, а теория относительности Эйнштейна открыта Эйнштейном. Но есть нюанс - отдельные люди в этом сомневаются.

  • На год раньше, в 1957 году советский Спутник-2 точно так же фиксировал эти самые радиационные пояса.
  • в западной литературе радиационные пояса Земли называют обычно пояса Ван Аллена, тогда как в отечественной научной историографии их принято называть поясами Вернова.
  • фишка в том, что Explorer-I и никаких данных на Землю не передавал, и в американской науке используют данные более поздних американских аппаратов.
  • Оказывается "пояса Ван-Аллена" открыли в СССР. А Ван-Аллен всего лишь вовремя сделал официальное заявление по этому поводу
  • Не пояс Ван-Аллена, а пояс Вернова Сергея Николаевича. цитата: "Второй советский спутник «Спутник-2», на котором были установлены детекторы, разработанные Сергеем Верновым, а затем американские спутники"
  • только благодаря грамотному пиару, официальному публичному заявлению и сообщениям для прессы, именно Ван-Аллена сделали первооткрывателем радиационных поясов.

Попробуем разобраться.

Миронов (а куда же без него) утверждает, что пояса открыл Сергей Николаевич Вернов, но Ван Аллен его обогнал, успел застолбить открытие. Можно сказать, присвоил чужое.

Но в науке действует закон: кто раньше встал, того и тапки. Кто открыл планету Нептун? Леверье в 1846 году. А как же Галилео Галилей? Он еще в 1612 году зарисовал точку около Юпитера. Это был Нептун. Но не успел оформить открытие. Не повезло. А Плутон? Клайд Томбо в 1930. А ведь Плутон был на фотографиях звездного неба, сделанных еще в 1909, 1915 годах. Но открытие отдано Клайду Томбо. Равно как и закон всемирного тяготения. Упало яблоко на правильную голову - открытие. А ведь сколько предметов падало на головы наших предков до Ньютона. И не всегда с летальным исходом. Но открытия не делали.

А тут оказывается приоритет надо отдать Вернову и Спутнику номер 2. Именно они зафиксировали радиацию, но советские ученые не успели правильно оформить открытие. А Ван Аллен успел. Да еще и не с помощью Эксплорера, а с помощью других спутником. Короче - обманули.

Смотрим данные Спутника 2 в википедии. И тут начинаются загадки. Вот что пишет русскоязычная Вика:

"На борту были установлены два фотометра для измерения солнечной радиации (ультрафиолетового и рентгеновского излучения) и космических лучей. На «Спутнике-2» не было установлено телекамер (телевизионные изображения собак на "Спутнике-5» часто принимают за изображения Лайки)."
Впервые на орбиту было доставлено живое существо. Измерения спутника показали повышение радиационного фона в высоких северных широтах, то есть он обнаружил радиационный пояс [2]"

Ну вот. Есть ссылка на работу номер 2. Что это за работа?

Вернов С. Н., Григоров Н. Л., Логачёв Ю. И., Чудаков А. Е. Измерение космического излучения на искусственном спутнике Земли // Искусственные спутники Земли. — М.: Изд-во АН СССР, 1958. — Вып. 1: Результаты научных исследований, проведённых по программе МГГ при помощи первого и второго искусственных спутников Земли. — С. 5—8.

Находим и открываем эту книгу

-2

Сергей Вернов пишет: спутник летает на высоте 225-240 километров. Максимально не над территорией СССР - 350-700 километров.

А где находятся радиационные пояса?

-3

А вот что пишет англоязычная Вика, ссылаясь на соответствующую литературу:

"Детектор космических лучей (Спутника 2) работал в течение недели и замолчал 9 ноября, когда его батарея разрядилась. Эксперимент дал неожиданные результаты на следующий день после запуска, отметив увеличение потока высокоэнергетических заряженных частиц с обычных 18 импульсов/сек до 72 импульсов/сек в самых высоких широтах орбиты. Согласно двум статьям в советской газете «Правда», поток частиц также увеличивался с высотой. Вероятно, «Спутник-2» обнаруживал нижние уровни пояса Ван Аллена, когда достиг апогея своей орбиты. Однако, поскольку телеметрия Sputnik 2 могла быть получена только во время его пролета над Советским Союзом, набор данных был недостаточным для выводов, особенно потому, что большую часть времени Спутник 2 пролетал ниже радиационного пояса. Дополнительные данные наблюдений были получены австралийскими наблюдателями, когда спутник находился над головой, и советские ученые попросили их предоставить. Советские ученые, соблюдающие секретность, не хотели давать австралийцам код, который позволил бы им самостоятельно расшифровать и использовать эти данные. В результате австралийцы отказались передавать свои данные. Таким образом, Советский Союз упустил шанс получить заслугу за научное открытие, которое в итоге досталось Джеймсу Ван Аллену из Университета штата Айова, чьи эксперименты на Explorer 1 и Explorer 3 впервые позволили составить карту радиационных поясов, которые теперь носят его имя."

Получается, СССР упустил шанс открыть радиационные пояса из-за классической советской секретности. А Вернов в своей статье о радиационных поясах не пишет, поскольку данные, использованные им, были получены с высот много меньших, чем даже нижние слои радиационного пояса.

Так торопились запустить живое существо в космос, что не до научных приборов было.

В целом картина такая же, как и у Галилея с Нептунов. Видеть видел, но не открыл.

Бонус

Цитата из Чертока:

Одним из сенсационных результатов, полученных с помощью научных приборов третьего спутника, было открытие высокой концентрации электронов на больших высотах, за пределами уже известной ионосферы. Сергей Николаевич Вернов, профессор МГУ, автор этих исследований, объяснял это явление вторичной электронной эмиссией – выбиванием электронов из металла спутника при столкновении с частицами высоких энергий – протонами и электронами. Помню его восторженное сообщение по этому поводу на заседании у Келдыша, где отчитывались ученые по результатам научных исследований на третьем спутнике.
Однако американский физик Дж. Ван Аллен два года спустя доказал, что на самом деле то, что замерили приборы третьего спутника, есть не результат вторичной эмиссии, а регистрация первичных частиц ранее неизвестных радиационных поясов Земли. Поэтому американцы эти радиационные пояса назвали ”поясами Ван Аллена”. В оправдание Вернова надо сказать, что он ошибся по причине отказа на спутнике запоминающего устройства телеметрии. Вернов не имел возможности получить измерения радиационной активности по всему витку. Он получал измерения только в режиме непосредственного приема при пролете спутника над территорией СССР. Ван Аллен сделал свое открытие, пользуясь результатами измерений с американского спутника. Он показал, что существует область в околоземном пространстве, в которой магнитное поле Земли удерживает заряженные частицы (протоны, электроны и α-частицы), обладающие большой кинетической энергией. Эти частицы не покидают околоземное пространство, находясь в так называемой магнитной ловушке.
Это открытие стало большой научной сенсацией. Для космонавтики оно имело важное практическое значение. Космические аппараты, орбиты которых проходили сквозь радиационные пояса, получали значительное облучение, в частности разрушение структуры фотоэлектронных преобразователей солнечных батарей. Для пилотируемых космических аппаратов длительное пребывание в этих поясах вообще считается недопустимым. После опубликования открытий Ван Аллена решили, пусть с опозданием, исправить ошибку, допущенную по вине отказа запоминающего устройства на третьем спутнике. В нашей литературе радиационные пояса стали называть поясами Ван Аллена-Вернова.
Эта история была хорошим уроком для ученых, показавшим, насколько необходима надежная работа приборов непосредственного измерения и бортовых служебных систем для хранения и передачи на Землю полученных ими данных. К сожалению, надежность приборов для научных исследований и в последующие годы оставалась слабым местом нашей космонавтики.
Для реабилитации советской науки по заданию Академии наук нами были срочно разработаны запущены четыре космических аппарата: ”Электрон-1, -2, -3, -4”. Но запущены они были только в 1964 году. Эти ”Электроны” позволили в течение длительного времени получать обширные данные о радиационных поясах и магнитном поле Земли.
-4

Открываем толстую научную монографию "Физика радиационных поясов Земли" 2022 года. 286 страниц.

-5

В книге о Вертове только в самом начале, в предисловии. Прочитаем:

"Открытие Джеймса А. Ван Аллена и его команды в 1958 году, что Земля окружена поясами интенсивного корпускулярного излучения, запертыми в квазидипольном земном магнитном поле, можно считать рождением магнитосферной физики в том виде, как мы понимаем ее сегодня. Авторитетный рассказ о том, как все произошло, был дан самим Ван Алленом (1983) в монографии «Истоки магнитосферной физики».

К моменту создания первых искусственных спутников Земли прогресс в физике магнитосферы был чрезвычайно быстрым. Внутренний радиационный пояс был обнаружен с помощью трубок Гейгера-Мюллера на борту Explorer I и III в феврале и марте 1958 года, а двухпоясная структура была подтверждена неудачным лунным зондом Pioneer III в декабре 1958 года. Хотя Pioneer III не достиг скорости убегания и упал обратно на Землю с высоты более 100 000 км, он дважды пересек внешний пояс и внес ценный вклад в наблюдения за космическим излучением. Вскоре после этого Томас Голд (1959) ввел термин «магнитосфера» для описания (несферической) области, где магнитное поле Земли определяет движение заряженных частиц. Позже стало принято обозначение «радиационные пояса Ван Аллена», чтобы отдать должное пионерской роли Ван Аллена.

Уже за три месяца до Explorer I второй спутник Советского Союза, Sputnik 2, нес две трубки Гейгера-Мюллера Сергея Николаевича Вернова. По ряду причин, включая ограниченный объем данных и строгую секретность советской космической программы, Вернов и его соавторы не смогли интерпретировать флуктуации скорости счета прибора как следствие захваченного излучения до публикации наблюдений «Эксплорера» и «Пионера»