「殺手電子」會抓狂 NASA探索地球範艾倫輻射帶
▲▼範艾倫輻射帶。(圖／取自YouTube)
自1960年代進入太空時代至今，太空任務絕大多數都會避開範艾倫輻射帶(van Allen Belts)。範艾倫輻射帶是地球周圍兩個甜甜圈狀的區域，其中充滿了「殺手電子」、電漿波和電流等，對人類或太空船都有一定的危險性，逗留在此絕對沒好事。
不過，人們總要勇於嘗試，不能一直被老觀念給限制住。RBSP任務科學家席貝克(David Sibeck)表示，雖然科學家知道範艾倫帶的存在已數十年了，但這個危險區域還是持續發生意料之外的殺手電子風暴和其他現象。
因此美國航太總署(NASA)在2012年8月30日發射了2艘輻射帶風暴探測器(Radiation Belt Storm Probes，RBSP)，直接進入並待在輻射帶中進行探測，每艘RBSP都攜有衆多感應器，得以偵測並計算高能粒子數量，測量電漿波(plasma wave)，偵測電磁輻射強度等。任務時間預定爲2年，希望試圖瞭解輻射帶的危險主要來源，以及爲何無法預測何時會發生危險。
2艘輻射帶風暴探測器發射升空
範艾倫輻射帶發現於1958年，當時造成許多科學家困惑不已。絕大部分的人認爲地球周圍應該是空無一物的；美國的第一架衛星Explorer 1卻證明並非如此。Explorer 1上設有蓋格計數器(Geiger)可偵測並計算高能質子和電子的數量。當Explorer 1環繞地球時，發現地球周圍居然有大量帶電粒子，使得蓋格計數器絕大部分時間都處在超標狀態。
1950年代，輻射帶對一般人的影響非常小；但時至今日，輻射帶對高科技社會卻至關重要。現有數百架從氣象衛星、GPS到電視轉播等不同用途的人造衛星，常常得掠過輻射帶，使它們處在輻射帶中高能粒子衝擊的狀態下，有可能讓衛星的太陽能板損壞，或讓敏感度高的電子零件短路。尤其是在太陽活動比較活躍時，當發生電磁暴，輻射帶範圍往往會隨之擴張，更多衛星淪陷險境，衝擊地球人們依靠科技產品的日常生活。
關於輻射帶最大的謎題之一，就是它們對太陽風暴的瘋狂反應，幾乎任何事都有可能在此發生。當來自太陽風暴的電漿雲衝擊到輻射帶時，輻射帶的反應往往超乎科學家的預期。一個可能的後果就是輻射待充滿了高能粒子，例如：讓太空任務規劃者最畏懼的殺手電子(killer electrons)。
殺手電子喜怒無常，科學家納悶
然而，同樣是太陽風暴襲擊之下，卻也可能讓輻射帶中的殺手電子驟減，使得輻射帶反而變成安全地帶。事情只有二選一嗎？並不是，還有第三種情況就是：同樣在太陽風暴襲擊之下，有時可能什麼事都沒發生！完全無法預測何時會發生哪種情形，讓科學家爲之氣結。
更麻煩的是，科學家對於什麼是輻射帶中最重要的現象，意見不一；如果有100個科學家參與討論，每個問題都將會得出100種不同的答案。例如：殺手電子的能量爲何這麼高？有的科學家認爲是電漿波造成的，有的認爲是太陽風衝擊所致，有的則認爲是物質擴散(diffusion)的結果，還有其他一長串的理由呢？
RBSP任務的主要目的就是要縮減各個問題可能性的範圍。在太陽風暴期間，RBSP會取得輻射帶中的電磁場狀況，計算高能粒子數量，偵測各種頻率的電漿波，至少要掀開範艾倫帶神秘之書的封皮，取得可以讓各種理論模型利用的資料。如此一來，未來才能預測何時進入輻射帶是安全的，何時能履行太空漫步，或何時適合操作靈敏的電子儀器等。(文／引用自臺北天文館之網路天文館網站)