Vetenskapsakademien beslutade vid onsdagens sammankomst att tilldela professor James A. Van Allen, USA, 1989 års Crafoordpris för hans pionjärinsatser i utforskningen av rymden, speciellt hans upptäckt av de energirika laddade partiklar som är infångade i jordens magnetfält och som bildar strålningsbälten – ofta kallade Van Allen-bältena – kring jorden.
Förutom priset utdelas ur Anna-Greta och Holger Crafoords fond forskningsanslag till svenska forskare inom magnetosfärforskning.
James Van Allen, som i år blir 75 år, är född och utbildad i Iowa, USA och sedan 1951 professor vid Iowa-universitetet i Iowa City.
Professor Van Allens vetenskapliga arbete började inom den experimentella kärnfysiken, där han utvecklade instrument för registrering av laddade partiklar. Under 50-talet, före satellitåldern, organiserade han ett stort forskningsprogram med expeditioner i Stilla Havet, Atlanten, till Arktis och Antarktis. Han använde då sina metoder för att studera kosmisk strålning, polarsken (norrsken) mm. Man sände då upp raketer med hjälp av ballonger från fartyg i olika delar av världen, huvudsakligen i Arktis. Han anpassade också den s k Aerobee-raketen för vetenskapligt bruk. Genom sina utomordentligt stora erfarenheter som experimentator och sitt kunnande inom raketteknik blev Van Allen den givne ledaren för de vetenskapliga mätningarna ombord på den första amerikanska satelliten, Explorer I, som sändes upp 1958. Mätningarna ledde till upptäckten av strålningsbältena.
Strålningsbältena består av energirika elektroner och joner (huvudsakligen protoner) med energier upp till många miljoner elektronvolt, Me V (i det inre av de två strålningsbältena). Partiklar rör sig i magnetfältet omkring jorden under det att de ständigt studsar mellan ”speglingspunkter” i de två hemisfärerna och med en cirkulerande rörelse omkring de magnetiska fältlinjerna.
Upptäckten av strålningsbältena var den första stora överraskningen inom rymdforskningen. Den norske fysikern Störmer hade visserligen teoretiskt påvisat att laddade partiklar kunde röra sig i ”förbjuda” banor omkring jorden, men eftersom sådana banor varken kan nås utifrån rymden eller från jorden trodde man inte att det skulle finnas partiklar i dem. Van Allens Geiger-Müller räknare, som mätte energirika partiklar, ombord på Explorer-I-satelliten visade en mycket lägre räknehastighet på höjden över 1000 km inom ett område i syd-atlanten nära Sydamerika, där jordens magnetfält är lägre än över övriga delar av jorden. Van Allen kunde påvisa att den låga räknehastigheten berodde på att partikelflödet där var så högt att mätapparaturen blev mättad. Detta bekräftades av senare undersökningar.
Strålningsbältena spelar en stor roll för rymdverksamheten omkring jorden, bl a därför att strålningsintensiteten i dem är så hög att bemannade farkoster måste hålla sig utanför dem eller snabbast möjligt passera igenom dem. Även obemannade rymdfarkosters banor bör om möjligt undvika de intensivaste delarna av strålningsbältena för att inte elektroniken skall slås ut. Strålningsdoser på 105 rad (103 Gray) kan lätt erhållas i vissa banor under en period av ett år. Några tusendelar av detta är dödlig dos för en människa.
Under professor Van Allens ledarskap konstruerades och byggdes flera satelliter, bl a de s k Injun-satelliterna. De vetenskapliga resultaten var och är fortfarande mycket imponerande. En betydande del av USA:s främsta nu aktiva rymdforskare har utbildats av Van Allen och hans tidigare elever.
Efter upptäckten av jordens strålningsbälten har professor Van Allen aktivt deltagit i den vidare utforskningen av såväl jordens som andra planeters magnetosfärer. Han bidrog 1963 med instrument till den första framgångsrika rymdsonden till en annan planet, nämligen Mariner II till Venus. Han fortsatte utforskningen av solsystemet med instrument ombord på Pioneer-sonderna till Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus, varvid både solvinden och de nämnda planeternas magnetosfärer studeras.
Som emeritus har Van Allen fortsatt sitt vetenskapliga arbete och publicerar ännu årligen flera artiklar. Han har hittills ensam eller tillsammans med medarbetare publicerat nära 250 vetenskapliga artiklar och böcker.
Crafoorddagen
27 september 1989
Professor James Van Allen kommer att få mottaga Crafoordpriset ur H M Konungens hand vid en ceremoni på Vetenskapsakademien på
Crafoorddagen den 27 september.
Prissumman är i år 1,6 miljoner kronor.
Crafoordsymposium ”Magnetospheric physics – Achievements and prospects”
28-29 september 1989
I samband med prisutdelningen anordnas ett internationellt symposium om magnetosfärfysikens framtid. Ca 75 ledande företrädare för världens magnetosfärforskning och olika rymdforskningsorganisationer deltar. Symposiet äger rum på Vetenskapsakademien, Lilla Frescativägen 4, Stockholm.