جيمس فان ألين

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

كان جيمس ألفريد فان ألين (7 سبتمبر 1914 - 9 أغسطس 2006) فيزيائيًا فضائيًا أمريكيًا في جامعة أيوا، ولعب دورًا محوريًا في تأسيس مجال أبحاث الغلاف المغناطيسي في الفضاء. وكان اكتشافه لأحزمة فان ألين الإشعاعية عام 1958، وهي مناطق من الجسيمات المشحونة عالية الطاقة المحصورة بفعل المجال المغناطيسي للأرض، أول اكتشاف علمي هام في عصر الفضاء. وبصفته الباحث الرئيسي للأجهزة العلمية على متن 24 قمرًا صناعيًا ومهمة استكشافية للكواكب، قدم فان ألين أولى القياسات الموضعية للغلاف المغناطيسي لكوكبي المشتري وزحل ، وكان رائدًا في استخدام بصمات امتصاص الجسيمات عالية الطاقة للكشف عن حلقات الكواكب وأقمارها، ونفذ برنامجًا استمر لعقود من الزمن لرصد الأشعة الكونية، والذي أثبت التدرج الشعاعي لشدة الأشعة الكونية المجرية من وحدة فلكية واحدة إلى ما يزيد عن 65 وحدة فلكية في الغلاف الشمسي . [ 2 ] [ 3 ] 

كان فان ألين عضوًا في الأكاديمية الوطنية للعلوم (انتُخب عام 1959)، والجمعية الفلسفية الأمريكية ، والأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم . وقد نال الميدالية الوطنية للعلوم (1987)، وجائزة كرافورد من الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم (1989)، والميدالية الذهبية للجمعية الفلكية الملكية (1978)، وجائزة فانيفار بوش (1991). واختارته مجلة تايم ضمن قائمة رجال العام عام 1960. قاد فان ألين المجتمع العلمي في وضع أجهزة بحثية على الأقمار الصناعية، وكان من أبرز الداعمين لاستكشاف الكواكب غير المأهول، حيث ترأس لجنة الفضاء الخارجي التي وضعت الأساس العلمي لمهمتي بايونير 10 وبايونير 11 إلى الكواكب الخارجية. كما كان من أشد منتقدي برامج رحلات الفضاء المأهولة ، مُجادلًا بأن المركبات الفضائية الروبوتية تُحقق عوائد علمية أكبر بكثير لكل دولار يُنفق. [ 4 ]

الحياة المبكرة والتعليم

وُلد جيمس فان ألين في 7 سبتمبر 1914، في مزرعة صغيرة بالقرب من ماونت بليزانت، أيوا . [ 5 ] كان مفتونًا بالأجهزة الميكانيكية والكهربائية منذ طفولته، وكان قارئًا نهمًا لمجلتي Popular Mechanics و Popular Science . [ 6 ]

حصل فان ألين على بكالوريوس العلوم من كلية آيوا ويسليان عام 1935، ثم ماجستير العلوم (1936) ودكتوراه الفلسفة (1939) من جامعة آيوا ، حيث درس الفيزياء النووية تحت إشراف ألكسندر إليت. وقد ساهمت زمالة في مؤسسة كارنيجي في واشنطن العاصمة في توسيع نطاق أبحاثه لتشمل المغناطيسية الأرضية ، والأشعة الكونية ، وفيزياء الشفق القطبي ، وفيزياء الغلاف الجوي العلوي للأرض. [ 7 ]

الحرب العالمية الثانية

في أغسطس 1939، انضم فان ألين إلى قسم المغناطيسية الأرضية (DTM) في مؤسسة كارنيجي كباحث. ابتداءً من عام 1940، عمل تحت إشراف القسم T التابع للجنة أبحاث الدفاع الوطني (NDRC) على تطوير الصمامات الكهروضوئية واللاسلكية التقاربية ، وهي صواعق مصممة لزيادة فعالية نيران المدفعية المضادة للطائرات. عندما نُقل هذا العمل إلى مختبر الفيزياء التطبيقية (APL) الذي أُنشئ حديثًا في جامعة جونز هوبكنز في أبريل 1942، واصل فان ألين عمله هناك، حيث حسّن متانة أنابيب التفريغ المستخدمة في أنظمة صهر بطاريات المدافع. [ 8 ]

بعد حصوله على رتبة ملازم في البحرية الأمريكية في نوفمبر 1942، خدم فان ألين لمدة 16 شهرًا على متن مدمرات أسطول جنوب المحيط الهادئ، حيث درّب ضباط المدفعية وأجرى اختبارات ميدانية على صمامات التقارب السرية آنذاك. عمل مساعدًا لضابط المدفعية على متن البارجة يو إس إس واشنطن خلال معركة بحر الفلبين (19-20 يونيو 1944)، وحصل على أربع نجوم معركة . [ 9 ] رُقّي إلى رتبة مقدم في عام 1946.

أبحاث الارتفاعات العالية و"روكونز" (1946-1954)

بعد تسريحه من البحرية عام 1946، عاد فان ألين إلى مختبر الفيزياء التطبيقية (APL)، حيث شكّل فريقًا لإجراء تجارب على طبقات الجو العليا باستخدام صواريخ V-2 الألمانية التي تم الاستيلاء عليها . وضع فان ألين مواصفات صاروخ السبر "أيروبي" وترأس اللجنة التي حصلت على تمويل من الحكومة الأمريكية لإنتاجه. أُطلق أول صاروخ "أيروبي" مزود بأجهزة قياس في 5 مارس 1948 من وايت ساندز، نيو مكسيكو ، ووصل إلى ارتفاع 117.5  كيلومترًا حاملًا أجهزة قياس الإشعاع الكوني. ترأس فان ألين لجنة أبحاث صواريخ طبقات الجو العليا منذ عام 1947، حيث نسّق الأبحاث الأمريكية المبكرة على الارتفاعات العالية. [ 10 ]

في عام 1951، قبل فان ألين منصب رئيس قسم الفيزياء في جامعة أيوا. وهناك، طور جهاز "روكون "، وهو عبارة عن مركبة من منطاد وصاروخ، ترفع صواريخ صغيرة محمولة على مناطيد إلى ارتفاع 16 كيلومترًا تقريبًا قبل إطلاقها إلى ارتفاعات أعلى، وهي تقنية منخفضة التكلفة للوصول إلى ارتفاعات لا يمكن الوصول إليها باستخدام صواريخ السبر الأرضية وحدها. وفي عام 1953، قدمت صواريخ "روكون" التي أُطلقت من نيوفاوندلاند أول دليل على وجود إشعاع يحيط بالأرض. [ 11 ] [ 12 ]

في عام 1954، زار إرنست ستوهلينغر فان ألين (الذي كان حينها في إجازة تفرغ علمي في جامعة برينستون ) لمناقشة مفهوم غير رسمي لقمر صناعي كان يطوره فريق فيرنر فون براون في وكالة الصواريخ الباليستية التابعة للجيش . وقد أبدى فان ألين اهتمامًا بالغًا باستخدام مثل هذا القمر الصناعي لإجراء مسح عالمي لكثافة الأشعة الكونية فوق الغلاف الجوي ( مشروع أوربيتر ). [ 13 ]

السنة الجيوفيزيائية الدولية واكتشاف أحزمة الإشعاع

نموذج لأحزمة فان ألين الإشعاعية، حقوق الصورة: ناسا

لعب فان ألين دورًا محوريًا في السنة الجيوفيزيائية الدولية (1957-1958). ففي عام 1950، استضاف في منزله بمدينة سيلفر سبرينغ بولاية ماريلاند، تجمعًا لعلماء من بينهم سيدني تشابمان ، ولويد بيركنر ، وإس . فريد سينغر ، حيث طُرحت فكرة السنة الجيوفيزيائية العالمية. وتطورت هذه الفكرة لاحقًا إلى السنة الجيوفيزيائية الدولية، ثم إلى سباق الفضاء . [ 6 ] ترأس فان ألين ندوة عُقدت في يناير 1956 بجامعة ميشيغان بعنوان "الاستخدامات العلمية للأقمار الصناعية"، حيث قُدّمت خلالها 33 مقترحًا علميًا. وبدأ فريقه في ولاية أيوا بتجهيز أجهزة الأشعة الكونية لرحلتي روكون وفانغارد ، وبفضل ما أسماه لاحقًا "الاستعداد والحظ الجيد"، أصبحت هذه الأجهزة متاحة لإطلاق مركبتي إكسبلورر وبايونير في السنة الجيوفيزيائية الدولية عام 1958 .

في 31 يناير 1958، أُطلق أول قمر صناعي أمريكي، إكسبلورر 1 ، إلى مداره حاملاً تجربةً لدراسة الأشعة الكونية صممها فان ألين وطلابه جورج إتش. لودفيج وكارل ماكلوين، وأشرف إرنست ستوهلينجر على عملية إطلاق القمر الصناعي . [ 13 ] أظهر عداد جايجر الوحيد على متن إكسبلورر 1 بياناتٍ مُربكة، حيث تخللت فترات معدلات العد الطبيعية فتراتٌ من الصفر. تم حل اللغز بعد أن حمل إكسبلورر 3 (الذي أُطلق في 26 مارس 1958) مسجلاً شريطياً مصغراً التقط بيانات مدارية كاملة: حدثت فترات الصفر عندما تشبع الجهاز بإشعاع شديد غير متوقع، مما أدى إلى استجابة معدومة. [ 3 ]

بيكرينغ ، وفان ألين، وفون براون في المؤتمر الصحفي للسنة الجيوفيزيائية، الأكاديمية الوطنية للعلوم، واشنطن العاصمة

أدرك فان ألين ولودفيج وماكيلوين وطالبه السابق إرنست راي أن القمر الصناعي كان يمر عبر مناطق شاسعة من الجسيمات المشحونة عالية الطاقة المحتجزة في المجال المغناطيسي للأرض. [ 14 ] [ 15 ] في 6 ديسمبر 1958، وصل القمر الصناعي بايونير 3 إلى ارتفاع 101,000 كيلومتر (63,000  ميل)، وكشفت أجهزة فان ألين عن حزام إشعاعي خارجي ثانٍ. [ 16 ] شكّل اكتشاف هذه المناطق الإشعاعية المحتجزة، والتي سُميت لاحقًا بأحزمة فان ألين الإشعاعية ، ما أسماه فان ألين "أول اكتشاف علمي في عصر الفضاء"، وأدى إلى ظهور مجال جديد هو فيزياء الغلاف المغناطيسي ، الذي نما ليضم أكثر من 1000 باحث في أكثر من 20 دولة.

المساهمات العلمية في فيزياء الغلاف المغناطيسي

أحزمة الإشعاع والغلاف المغناطيسي للأرض

وصفت أعمال فان ألين الأولية بنية منطقتين للإشعاع المحصور في الغلاف الجوي للأرض. يتكون الحزام الداخلي، الذي يقع مركزه عند حوالي 1.5 ضعف نصف قطر الأرض، في الغالب من بروتونات عالية الطاقة ناتجة عن تفاعلات الأشعة الكونية مع الغلاف الجوي العلوي. أما الحزام الخارجي، الذي يقع على مسافة تتراوح بين 3 و6 أضعاف نصف قطر الأرض، فيتكون أساسًا من إلكترونات عالية الطاقة تُقذف أثناء العواصف المغناطيسية الأرضية. وقد قام فان ألين وزملاؤه برسم خرائط النطاق المكاني وأطياف الطاقة لهذه المجموعات باستخدام عدادات جايجر على متن أقمار سلسلة إكسبلورر، مما أرسى الشكل الأساسي لبيئة الإشعاع التي كان على جميع تصميمات المركبات الفضائية اللاحقة مراعاتها. [ 2 ]

من خلال القمر الصناعي إكسبلورر 52 (هوك آي 1)، الذي يزن 22.65  كيلوغرامًا، والذي صُمم وبُني وتُرصد في جامعة أيوا، وأُطلق في يونيو 1974 إلى مدار قطبي ذي ميل عالٍ يصل إلى 21 ضعف نصف قطر الأرض، أجرى فان ألين وزملاؤه أول مسح منهجي للغلاف المغناطيسي للأرض في خطوط العرض العليا، بما في ذلك منطقة القطب الشمالي ، والغلاف المغناطيسي ، ومنطقة الصدمة القوسية . وبصفته عالم مشروع هوك آي، أشرف فان ألين على برنامج أنتج أكثر من 50 منشورًا، بما في ذلك توصيفات جديدة للإشعاع الكيلومتري الشفقي ، وظواهر موجات البلازما على طول خطوط المجال الشفقي، واكتشاف تجويف الكثافة الشفقية. وقد استخدم هو و دبليو إم فاريل بيانات مقياس المغناطيسية من هوك آي لتحديد الشق القطبي للأرض على مسافات شعاعية كبيرة من خلال تحديد مناطق الانحرافات السلبية القوية لقوة المجال المغناطيسي عن نموذج ثنائي القطب. [ 17 ] كما استخدم فان ألين بيانات هوك آي لدراسة التيارات على الغلاف المغناطيسي للأرض في خطوط العرض العليا. [ 18 ]

الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري

فان ألين إلى جانب الفيزيائي إدوارد سميث في مؤتمر صحفي حول مهمة بايونير 11 ، عام 1974

بصفته عضوًا في مجلس علوم الفضاء التابع للأكاديمية الوطنية للعلوم ومجلس مهمات القمر والكواكب التابع لوكالة ناسا في أواخر الستينيات، دافع فان ألين عن استكشاف الكواكب الخارجية. وترأس لجنة الفضاء الخارجي التي وضعت الأساس العلمي لما أصبح لاحقًا مهمتي بايونير 10 و11. [ 3 ] وقد تم اختيار تلسكوبه الأنبوبي من نوع جايجر (GTT)، الذي يزن 1.64  كيلوغرامًا فقط ويستهلك 25  مللي أمبير، ليكون ضمن حمولة بايونير.

أسفرت رحلة المركبة الفضائية بايونير 10 بالقرب من كوكب المشتري في ديسمبر 1973 عن اكتشافاتٍ رائدةٍ في مجال المعرفة حول الغلاف المغناطيسي للكوكب. في سلسلة من الأبحاث، أبلغ فان ألين وزملاؤه عن أولى الملاحظات المباشرة للإلكترونات عالية الطاقة التي تتجاوز طاقتها 0.06  ميغا إلكترون فولت والمحتجزة في المجال المغناطيسي للمشتري. وشملت النتائج الرئيسية ما يلي: [ 19 ]

  • بنية القرص المغناطيسي: وُجد أن الغلاف المغناطيسي الخارجي لكوكب المشتري (ما وراء 20 ضعف نصف قطر المشتري تقريبًا ) يتخذ شكل منطقة شبه محصورة رقيقة تشبه القرص، تمتد إلى ما وراء 100 ضعف نصف قطر المشتري ، محصورة بالقرب من المستوى الاستوائي المغناطيسي مع تناظر محوري تقريبي حول المحور المغناطيسي. وهذا يختلف نوعيًا عن هندسة الحصر ثنائي القطب للغلاف المغناطيسي للأرض.
  • معلمات المجال ثنائي القطب: في نطاق 12 R J ، تم تنظيم الملاحظات بشكل جيد بواسطة نموذج ثنائي القطب مركزي مع ميل 9.5 درجة ± 0.5 درجة لمحور دوران كوكب المشتري.
  • شدة الإشعاع: تم قياس شدة الإشعاع المطلقة في جميع الاتجاهات للإلكترونات المحصورة في خمسة نطاقات طاقة، مما كشف عن شدة إشعاع في حزام الإشعاع أكبر بعدة مراتب من تلك الموجودة على الأرض. بالنسبة للإلكترونات ذات الطاقات التي تتجاوز 21  ميغا إلكترون فولت، اتبعت الشدة داخل منطقة الحصر المستقرة اعتمادًا شعاعيًا أُسّيًا.

أكد لقاء المركبة الفضائية بايونير 11 مع كوكب المشتري في ديسمبر 1974، على مسار مختلف، هذه النتائج ووسع نطاقها. وأشار فان ألين إلى أن أحد الجوانب المهمة بشكل خاص لهذه اللقاءات كان رصد التفاعلات بين جسيمات حزام الإشعاع والمادة المحايدة في مدارات كبلر حول الكوكب. وقد تمكن من استخدام بصمات امتصاص الجسيمات للكشف عن وجود أقمار المشتري داخل الغلاف المغناطيسي، وهي تقنية سيطبقها لاحقًا على نطاق واسع على كوكب زحل. [ 3 ]

الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل، وحلقاته، وأقماره الداخلية

قدّمت رحلة المركبة الفضائية بايونير 11 بالقرب من زحل في الأول من سبتمبر عام 1979 أول اكتشاف مباشر للغلاف المغناطيسي لزحل. رصدت أجهزة فان ألين عبور المركبة لموجة الصدمة الأمامية لزحل على بُعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر من الكوكب، مما وفّر أول دليل قاطع على وجود المجال المغناطيسي لزحل. في ورقة بحثية رائدة نُشرت في مجلة ساينس ، أفاد فان ألين وزملاؤه بأن الغلاف المغناطيسي لزحل يقع بين غلافي الأرض والمشتري من حيث الأبعاد الفيزيائية وكثافة الجسيمات النشطة، وأن حجمه من حيث نصف القطر الكوكبي يُشبه إلى حد كبير حجم الغلاف المغناطيسي للأرض، مع تضخم أقل بكثير ناتج عن البلازما مقارنةً بالمشتري. [ 20 ]

تمثلت إحدى المساهمات المميزة لفان ألين في دراسته لكوكب زحل في استخدامه لبصمات امتصاص الجسيمات عالية الطاقة لاستكشاف نظام حلقات الكوكب وأقماره الداخلية. ولأن الحلقات والأقمار تمتص جسيمات الغلاف المغناطيسي المحتجزة التي تنجرف عبرها، فإنها تترك "ظلالًا" أو انخفاضات قابلة للقياس في تدفق الجسيمات. وقد أسفر تحليل فان ألين لخصائص الامتصاص هذه عن النتائج التالية: [ 20 ] [ 21 ]

  • بصمات امتصاص واضحة للقمرين ديون وميماس ؛
  • تأكيد الحلقة F بين 2.336 و 2.371 نصف قطر زحل (R S ) وقسم بايونير بين الحلقة F والحلقة A؛
  • تم رصد جسم بقطر يزيد عن 170  كم تقريبًا عند 2.534 R S ، وجسم ثان بقطر مماثل عند 2.343 R S ؛
  • تحديد نصف القطر الخارجي للحلقة A عند 2.292 R S ، والتي كان داخلها غياب شبه كامل للجسيمات المغناطيسية.

كان هذا النهج، الذي يستخدم الغلاف المغناطيسي نفسه كأداة لاستكشاف البيئة الفيزيائية، ابتكارًا منهجيًا أثر في الدراسات اللاحقة لنظام زحل التي أجرتها مركبات فوياجر 1 وفوياجر 2 وكاسيني . نشر فان ألين في عام 1982 إعادة تحليل مفصلة لخصائص امتصاص بايونير 11 في إيكاروس ، مطورًا النظرية الأساسية لامتصاص الجسيمات المشحونة بواسطة الحلقات والأقمار الصناعية، وموفقًا بين نتائج بايونير والأدلة البصرية من أنظمة التصوير الخاصة بفوياجر. [ 21 ] كما ساهم في كتاب زحل (منشورات جامعة أريزونا، 1984) بفصل شامل عن الجسيمات النشطة في الغلاف المغناطيسي الداخلي لزحل. [ 22 ]

تعديل الأشعة الكونية في الغلاف الشمسي الخارجي

بعد اللقاءات الكوكبية، واصلت المركبتان الفضائيتان بايونير 10 و11 رحلتهما إلى الخارج عبر الغلاف الشمسي ، وتحولت أجهزة فان ألين، التي لا تزال تعمل بأقل قدر من الطاقة المتاحة، إلى برنامج بحثي رئيسي ثانٍ: قياس التغير الشعاعي لشدة الأشعة الكونية المجرية مع المسافة من الشمس.

باستخدام رصد متزامن من مركبتي بايونير الفضائيتين وجهاز IMP-8 عند مسافة وحدة فلكية واحدة، أجرى فان ألين وبا راندال قياسات متواصلة للتدرج الشعاعي لشدة الأشعة الكونية على مدى المسافة الشمسية المركزية من وحدة فلكية واحدة إلى ما يزيد عن 65 وحدة فلكية على مدار 24 عامًا (1972-1996). وشملت نتائجهم الرئيسية ما يلي: [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

  • تغير التدرج الشعاعي لشدة الأشعة الكونية بشكل منتظم مع الدورة الشمسية ، حيث وصل إلى حوالي 2.1٪ لكل وحدة فلكية عند الحد الأقصى للنشاط الشمسي وحوالي 1.2٪ لكل وحدة فلكية عند الحد الأدنى للنشاط الشمسي؛
  • أشارت هذه القياسات إلى حجم نطاق واضح لمنطقة تعديل الغلاف الشمسي يبلغ حوالي 48 وحدة فلكية عند الحد الأقصى للنشاط الشمسي و 83 وحدة فلكية عند الحد الأدنى للنشاط الشمسي؛
  • بعد الانخفاض الكبير في مؤشر فوربوش في منتصف عام 1991، كان تعافي شدة الأشعة الكونية في الغلاف الشمسي الخارجي أقل اكتمالاً بشكل ملحوظ مما كان عليه عند 1 وحدة فلكية، مما يشير إلى تأثير تعديل طويل الأمد في الرياح الشمسية البعيدة.

قدّمت هذه الملاحظات قيودًا تجريبية أساسية على النماذج النظرية لانتقال الأشعة الكونية في الغلاف الشمسي. ومع تدهور مصدر الطاقة في مركبة بايونير 10 الفضائية، لم يتبقَّ سوى تجربة فان ألين قابلة للتشغيل؛ ففي 31 مارس 1997، قدّم جهازه آخر القياسات العلمية من مهمة بايونير، ما يُعدّ دليلًا على موثوقية وبساطة فلسفة تصميم جهازه. [ 3 ] [ 26 ]

الدعوة إلى الاستكشاف الروبوتي

كان فان ألين ناقدًا بارزًا ومستمرًا لرحلات الفضاء المأهولة ، إذ جادل منذ سبعينيات القرن الماضي بأن المهمات الروبوتية تُحقق عوائد علمية أكبر بكثير بتكلفة ومخاطر أقل بكثير. في مقال نُشر عام 1986 في مجلة ساينتفك أمريكان ، زعم أن برنامج مكوك الفضاء ومحطة الفضاء المقترحة سيُقللان بشكلٍ كبير من فرص تطوير علوم وتكنولوجيا الفضاء من خلال استنزاف ميزانيات كان من الأفضل تخصيصها للمهمات غير المأهولة. [ 27 ] وفي مقاله الرئيسي الأخير حول هذا الموضوع، والذي نُشر في مجلة إيشوز إن ساينس آند تكنولوجي عام 2004، كتب فان ألين أنه "في مقارنة موضوعية للقيم النسبية لرحلات الفضاء المأهولة والروبوتية، فإن الدافع الوحيد المتبقي لاستمرار رحلات الفضاء المأهولة هو دافع المغامرة". [ 4 ]

لاحقًا

تنحى فان ألين عن رئاسة قسم الفيزياء والفلك عام ١٩٨٥، لكنه استمر في العمل بجامعة آيوا بصفته أستاذ كارفر الفخري للفيزياء، حيث واصل تحليل البيانات ونشر الأبحاث بنشاط حتى قبيل وفاته. وفي ٩ أكتوبر ٢٠٠٤، أقامت جامعة آيوا احتفالًا بمناسبة عيد ميلاده التسعين، تضمن سلسلة محاضرات مدعوة ومأدبة عشاء حضرها العديد من زملائه وطلابه السابقين. وفي أغسطس ٢٠٠٥، افتُتحت مدرسة ابتدائية تحمل اسمه في نورث ليبرتي، آيوا .

الحياة والموت

تزوج فان ألين من أبيجيل فيثيان هالسي الثانية من سينسيناتي (1922-2008) في 13 أكتوبر 1945 في ساوثهامبتون، لونغ آيلاند. التقيا في مختبر الفيزياء التطبيقية خلال الحرب العالمية الثانية. أبناؤهما الخمسة هم: سينثيا، مارغوت، سارة، توماس، وبيتر. [ 28 ]

في التاسع من أغسطس عام 2006، توفي فان ألين في مستشفيات جامعة آيوا سيتي إثر قصور في القلب عن عمر يناهز 91 عامًا. [ 29 ] [ 30 ] ودُفن هو وزوجته أبيجيل في ساوثهامبتون، نيويورك. [ 31 ]

منشورات مختارة

الإرث والتكريم

مدرسة جيمس فان ألين الابتدائية في نورث ليبرتي، أيوا

مهمة مسبارات فان ألين

رسم تخيلي لمسبارات فان ألين في مدار الأرض. حقوق الصورة: ناسا

أُعيد تسمية مسباري فان ألين، اللذين كانا يُعرفان في البداية باسم مسباري عاصفة حزام الإشعاع (RBSP)، في عام 2012 تكريمًا لفان ألين. [ 36 ] أُديرت المركبة الفضائية التوأم من قِبل مركز غودارد لرحلات الفضاء ، ونُفذت من قِبل مختبر الفيزياء التطبيقية في جامعة جونز هوبكنز. [ 37 ] وكانت جزءًا من برنامج " العيش مع نجم" . أُطلقت المهمة في 30 أغسطس 2012 على متن صاروخ أطلس 5 401، وكان من المُخطط أن تستمر لمدة عامين، ولكنها استمرت لمدة سبعة أعوام، مما يُظهر قدرة كبيرة على مقاومة الإشعاع. [ 37 ]

شملت الاكتشافات الرئيسية التي حققتها مسبارات فان ألين الظهور العابر لحزام إشعاعي ثالث في فبراير 2013، والذي استمر لعدة أسابيع وقدم رؤى جديدة حول ديناميكيات الحزام؛ [ 38 ] وتوصيف تيار الحلقة الأرضية ، مما كشف عن تيار كبير مستمر تحمله بروتونات عالية الطاقة حتى خلال فترات عدم العواصف، مع تعزيزات وقت العواصف مدفوعة بحقن بروتونات منخفضة الطاقة. [ 39 ] اختُتمت المهمة بتعطيل المسبار B في يوليو 2019 والمسبار A في أكتوبر 2019، مع خفض مداراتهما لإعادة الدخول إلى الغلاف الجوي بحلول عام 2034. [ 37 ] [ 40 ]

سيرة

ألّفت أبيجيل إم. فورستنر كتاب " جيمس فان ألين: أول ثمانية مليارات ميل" ، الذي نشرته مطبعة جامعة أيوا عام 2007 (طبعة ورقية 2009). [ 41 ] [ 42 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ غاربر، ستيف (20 نوفمبر 2006). "سير رواد سبوتنيك - جيمس أ. فان ألين (1914– )" . history.nasa.gov . ناسا . مؤرشف من الأصل في 24 يونيو 2023. تم الاطلاع عليه في 3 يوليو 2018 .
  2. 1 2 فان ألين، جيمس أ. (1990). "ما هو عالم الفضاء؟ مثال من السيرة الذاتية" . المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 18 : 1-26 . Bibcode : 1990AREPS..18....1V . doi : 10.1146/annurev.ea.18.050190.000245 .
  3. 1 2 3 4 5 "جيمس ألفريد فان ألين" . فيزياء اليوم . تم الاسترجاع في 20 ديسمبر 2023 .
  4. 1 2 فان ألين، جيمس أ. (خريف 2004). "هل أصبحت رحلات الفضاء البشرية قديمة؟". قضايا في العلوم والتكنولوجيا . 21 (1).
  5. ↑ "معنى اسم فان ألين وتاريخ عائلة فان ألين على موقع Ancestry.com" . www.ancestry.com . تم الاطلاع عليه في 3 يوليو 2018 .
  6. 1 2 فان ألين، جيمس أ. (1990). "ما هو عالم الفضاء؟ مثال من السيرة الذاتية" . المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 18 : 1-26 . Bibcode : 1990AREPS..18....1V . doi : 10.1146/annurev.ea.18.050190.000245 . مؤرشف من الأصل في 22 سبتمبر 2023. تم الاسترجاع في 22 أغسطس 2002 .
  7. ↑ لودفيج، جورج هـ. (9 أكتوبر 2004). "جيمس ألفريد فان ألين: من المدرسة الثانوية إلى بداية عصر الفضاء - نبذة سيرية" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 15 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه في 3 يوليو 2002 .
  8. ↑ «قسم المغناطيسية الأرضية» . مؤسسة كارنيجي. 11 أغسطس 2006. مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 3 يوليو 2013 .
  9. ↑ سوليفان، والتر (10 أغسطس/آب 2006). "جيمس أ. فان ألين، مكتشف أحزمة الإشعاع المحيطة بالأرض، يتوفى عن عمر يناهز 91 عامًا" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 1553-8095 . مؤرشف من الأصل في 7 يونيو/حزيران 2023. تم الاطلاع عليه في 20 ديسمبر/كانون الأول 2023 . 
  10. ↑ نيويل، هومر إي. (1980). "الملحق ج: اجتماعات لجنة أبحاث الصواريخ والأقمار الصناعية". ما وراء الغلاف الجوي: السنوات الأولى لعلوم الفضاء . ناسا . SP-4211. مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2007 .
  11. ↑ "السفينة الخفيفة USCGC Eastwind (WAGB-279)" . ستراتوكات. 2005. مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 17 يونيو 2013 .
  12. ↑ "السفينة الخفيفة يو إس إس كولونيال (LSD-18)" . ستراتوكات. 2005. مؤرشف من الأصل في 1 يونيو 2023. تم الاسترجاع في 17 يونيو 2013 .
  13. 1 2 لودفيج، جورج هـ. (9 أكتوبر 2004). "أولى الأقمار الصناعية الاستكشافية" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 14 يونيو 2023. تم الاطلاع عليه في 10 يوليو 2013 .
  14. ↑ "أداة إكسبلورر 1 العلمية" . كتالوج NSSDCA الرئيسي . ناسا . 1958-001A-01. مؤرشف من الأصل في 5 نوفمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2013 .
  15. ↑ "أداة إكسبلورر 3 العلمية" . كتالوج NSSDCA الرئيسي . ناسا . 1958-003A-01. مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2013 .
  16. ↑ "أداة بايونير 3 العلمية" . كتالوج NSSDCA الرئيسي . ناسا . 1958-008A-01. مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2013 .
  17. ↑ فاريل، دبليو إم؛ فان ألين، جيه إيه (1990). "ملاحظات حول الشق القطبي للأرض على مسافات شعاعية كبيرة باستخدام مقياس المغناطيسية هوك آي 1". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 95 (A12): 20945-20958 . Bibcode : 1990JGR....9520945F . doi : 10.1029/JA095iA12p20945 .
  18. ↑ فان ألين، جيه إيه؛ عدنان، جيه. (1992). "التيارات المرصودة على الغلاف المغناطيسي للأرض في خطوط العرض العليا". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 97 (A5): 6381-6395 . Bibcode : 1992JGR....97.6381V . doi : 10.1029/91JA02984 .
  19. ↑ فان ألين، جيه إيه؛ بيكر، دي إن؛ راندال، بي إيه؛ سنتمان، دي دي (1974). "الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري كما رُصد بواسطة جهاز بايونير 10، 1، والنتائج الرئيسية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 79 (25): 3559-3577 . Bibcode : 1974JGR....79.3559V . doi : 10.1029/JA079i025p03559 .
  20. 1 2 فان ألين، جيه إيه؛ تومسن، إم إف؛ راندال، بي إيه؛ رايردن، آر إل؛ غروسكرويتز، سي إل (1980). "الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل، وحلقاته، وأقماره الداخلية". مجلة ساينس . 207 (4429): 415-421 . رمز Bibcode : 1980Sci...207..415V . doi : 10.1126/science.207.4429.415 . PMID 17833551 . 
  21. 1 2 فان ألين، جيه إيه (1982). "نتائج حول حلقات وأقمار زحل الداخلية بواسطة بايونير 11". إيكاروس . 51 (3): 509-527 . Bibcode : 1982Icar...51..509V . doi : 10.1016/0019-1035(82)90143-9 .
  22. ↑ فان ألين، جيه إيه (1984). "الجسيمات النشطة في الغلاف المغناطيسي الداخلي لكوكب زحل". في: جيرلز، توم؛ ماثيوز، ميلدريد شابلي (محرران). زحل . مطبعة جامعة أريزونا. ص 281-317 . 
  23. ↑ فان ألين، جيه إيه؛ راندال، بي إيه (1985). "شدة الأشعة الكونية بين الكواكب: 1972-1984 وحتى 32 وحدة فلكية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 90 (A2): 1399-1412 . Bibcode : 1985JGR....90.1399V . doi : 10.1029/JA090iA02p01399 .
  24. ↑ فان ألين، جيه إيه (1988). "اعتماد التدرج الشعاعي لشدة الأشعة الكونية على الدورة الشمسية". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 15 (13): 1527-1530 . Bibcode : 1988GeoRL..15.1527V . doi : 10.1029/GL015i013p01527 .
  25. ↑ فان ألين، جيه إيه؛ راندال، بي إيه (1997). "انخفاض دائم في شدة الأشعة الكونية في الغلاف الشمسي الخارجي". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 102 (A3): 4631-4641 . Bibcode : 1997JGR...102.4631V . doi : 10.1029/96JA03823 .
  26. ↑ فان ألين، جيه إيه (1996). "خمسة وعشرون ملي أمبير: قصة مركبتين فضائيتين". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 101 (A5): 10479-10495 . Bibcode : 1996JGR...10110479V . doi : 10.1029/95JA03754 .
  27. ↑ فان ألين، جيمس أ. (يناير 1986). "علوم الفضاء، تكنولوجيا الفضاء، ومحطة الفضاء الدولية". مجلة ساينتفك أمريكان . 254 (1): 22.
  28. ↑ سوليفان، باتريشيا (10 أغسطس/آب 2006). "جيمس أ. فان ألين" . صحيفة واشنطن بوست . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0190-8286 . مؤرشف من الأصل في 20 ديسمبر/كانون الأول 2023. تم الاطلاع عليه في 20 ديسمبر/كانون الأول 2023 . 
  29. ↑ غالوزو، غاري (9 أغسطس/آب 2006). "وفاة رائد الفضاء الأمريكي، أستاذ جامعة آيوا جيمس أ. فان ألين" (بيان صحفي). خدمات أخبار جامعة آيوا. مؤرشف من الأصل في 19 سبتمبر/أيلول 2011. تم الاطلاع عليه في 15 يونيو/حزيران 2013 .
  30. ↑ «وفاة عالم الفيزياء الفلكية الرائد جيمس فان ألين» . ناسا . ١٠ أغسطس ٢٠٠٦. مؤرشف من الأصل في ٢٠ فبراير ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه في ١٥ يونيو ٢٠١٣ .
  31. ↑ "نعي أبيجيل فان ألين" . صحيفة آيوا سيتي برس-سيتيزن . 10 سبتمبر 2008. مؤرشف من الأصل في 2 مايو 2023. تم الاطلاع عليه في 20 مارس 2016 – عبر legacy.com.
  32. ↑ "جيمس أ. فان ألين" . www.nasonline.org . الأكاديمية الوطنية للعلوم . مؤرشف من الأصل في 1 يوليو 2023. تم الاطلاع عليه في 23 نوفمبر 2022 .
  33. ↑ "تاريخ أعضاء الجمعية الفلسفية الأمريكية" . search.amphilsoc.org . الجمعية الفلسفية الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 23 نوفمبر 2022 .
  34. ↑ "جيمس ألفريد فان ألين" . الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم . مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 23 نوفمبر 2022 .
  35. ↑ «الحائزون على جائزة اللوحة الذهبية من الأكاديمية الأمريكية للإنجاز» . www.achievement.org . الأكاديمية الأمريكية للإنجاز . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 مارس 2023.
  36. ↑ غالوزو، غاري (12 نوفمبر 2012). "وكالة ناسا تعيد تسمية مهمة فضائية تكريمًا لجيمس فان ألين من جامعة أيوا" . أيوا ناو . جامعة أيوا . مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 15 يونيو 2013 .
  37. 1 2 3 كلارك، ستيفن (20 أكتوبر 2019). "إيقاف تشغيل مسبارات فان ألين التابعة لناسا" . سبيس فلايت ناو . مؤرشف من الأصل في 3 ديسمبر 2023. تم الاسترجاع في 19 ديسمبر 2023 .
  38. ↑ كوين، رون (28 فبراير 2013). "ظهور حلقة إشعاعية ثالثة عابرة حول الأرض" . مجلة نيتشر . doi : 10.1038/nature.2013.12529 . ISSN 1476-4687 . مؤرشف من الأصل في 14 ديسمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 19 ديسمبر 2023 . 
  39. ↑ براون، جيفري؛ فوكس، كارين سي. (19 مايو 2016). "مسبارات فان ألين التابعة لناسا تكشف عن السلوك طويل الأمد لتيار الحلقة الأرضية" . ناسا . مؤرشف من الأصل في 17 ديسمبر 2023.
  40. ↑ جيبهاردت، كريس (14 فبراير 2019). "بداية النهاية: مسبارات فان ألين التابعة لناسا تستعد لنهاية المهمة" . NASASpaceFlight.com . مؤرشف من الأصل في 21 سبتمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 19 ديسمبر 2023 .
  41. ↑ "أبيجيل فورستنر" . مطبعة جامعة أيوا . مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2023.
  42. ↑ فورستنر، أبيجيل (يونيو 2009). جيمس فان ألين: أول ثمانية مليارات ميل . مطبعة جامعة أيوا. ISBN 9781587297205.

مراجع