Ceinture de Van Allen

vignette|320px|Vidéo représentant les changements de forme et d'intensité des ceintures de Van Allen, en section. framed|right|Représentation schématique de la ceinture de Van Allen. La ou les ceinture(s) de radiations de Van Allen, ou plus simplement ceinture(s) de Van Allen, ainsi nommées en l'honneur du physicien américain James Van Allen, sont une zone toroïdale de la magnétosphère de la Terre qui entoure l'équateur magnétique et contient une grande densité de particules énergétiques provenant du vent solaire. La rencontre de ces particules avec les molécules de la haute atmosphère terrestre est à l'origine des aurores polaires. Les instruments embarqués par Spoutnik 2 fin 1957 ont correctement mesuré la radioactivité présente dans ces ceintures lorsqu'il les a traversées et les informations ont bien été transmises, mais elles n’ont pas pu être reçues par les Soviétiques qui ne disposaient pas de récepteurs sur une bonne partie de la planète ; l'engin ne possédait aucun enregistreur capable de transmettre les données ultérieurement. Toutefois les signaux ont bien été reçus par d'autres nations mais n'ont pas pu être interprétés car les codes de transmission étaient secrets, connus des seuls Soviétiques. Spoutnik 2 était sur une orbite très elliptique et lorsqu'il survolait l'URSS, il était proche de son périgée, bien en dessous de ces ceintures ; mais quand il survolait l'hémisphère austral, il était à plus haute altitude et traversait la ceinture intérieure. Cette ceinture ne fut donc décrite qu'un peu plus tard au début de l'année 1958 par James Van Allen à partir des mesures effectuées par des compteurs Geiger embarqués dans les satellites Explorer 1 et Explorer 3. On peut, en réalité, considérer qu'elle est constituée de deux zones distinctes appelées « ceinture intérieure » et « ceinture extérieure ». La première, située entre et d'altitude, est constituée principalement de protons à haute énergie (jusqu'à plusieurs centaines de mégaélectronvolts à des débits de fluence de plusieurs dizaines de milliers de protons par centimètre carré et par seconde dans les zones les plus intenses) provenant du vent solaire et du rayonnement cosmique, piégés par le champ magnétique terrestre.