Les ceintures de Van Allen

Que sont les ceintures de Van Allen ?

Les ceintures de Van Allen sont deux zones en forme d'anneau, autour de la Terre, où le champ magnétique piège des particules chargées venues du Soleil et de l'espace : des protons dans la ceinture interne, surtout des électrons dans la ceinture externe. Elles ont été découvertes en 1958 grâce au satellite américain Explorer 1.

Comment ont-elles été découvertes ?

Explorer 1 a été lancé le 31 janvier 1958. Son compteur de rayonnement, conçu par James Van Allen, s'est mis à saturer à haute altitude, puis à ne plus rien compter : le rayonnement était trop fort. Explorer 3 (mars 1958) a confirmé l'existence de zones de particules piégées. Elles portent le nom de leur découvreur.

À quelle altitude se trouvent-elles ?

La ceinture interne s'étend d'environ 1 000 à 6 000 km au-dessus de la surface, la ceinture externe d'environ 13 000 à 60 000 km. Entre les deux se trouve une zone plus calme, souvent appelée « fente ». Ces limites varient avec l'activité du Soleil.

Comment le champ magnétique piège-t-il les particules ?

Une particule chargée suit les lignes du champ magnétique en spirale, et rebondit entre l'hémisphère nord et l'hémisphère sud, là où le champ se resserre. Elle dérive aussi lentement autour de la Terre. Ce piégeage vient du champ produit par le noyau de la planète (voir le champ magnétique terrestre). Quand des particules s'échappent vers l'atmosphère près des pôles, elles créent les aurores (voir les aurores polaires).

Y a-t-il une troisième ceinture ?

Parfois, oui. En septembre 2012, les deux sondes Van Allen Probes, lancées le 30 août 2012, ont détecté une troisième ceinture temporaire, formée d'électrons très énergétiques, qui a duré environ quatre semaines avant de disparaître. La mission s'est achevée en 2019. Mise en garde : cette troisième ceinture n'est pas permanente.

Que se passe-t-il au-dessus de l'Atlantique sud ?

L'anomalie de l'Atlantique Sud est une région où le champ magnétique est plus faible, ce qui fait descendre la ceinture interne jusqu'à environ 200 km d'altitude. Les satellites et la station spatiale y reçoivent plus de rayonnement, et certains instruments sont arrêtés en la traversant. Le phénomène est lié à l'excentrement du champ par rapport au centre de la Terre.

Les astronautes sont-ils en danger ?

Les équipages des missions Apollo ont traversé les ceintures en route vers la Lune, en quelques heures au plus, et ont reçu des doses limitées. L'orbite de la station spatiale, à environ 400 km, reste sous la zone la plus intense. Les satellites géostationnaires, à environ 36 000 km, sont en revanche au cœur de la ceinture externe et doivent être durcis contre le rayonnement.

Questions fréquentes

Qui a découvert les ceintures de Van Allen ?
James Van Allen et son équipe, grâce aux données d'Explorer 1, lancé le 31 janvier 1958.

De quoi sont-elles faites ?
De particules chargées piégées par le champ magnétique : surtout des protons dans la ceinture interne, des électrons dans la ceinture externe.

À quelle altitude commencent-elles ?
Vers 1 000 km pour la ceinture interne, et jusqu'à environ 60 000 km pour la ceinture externe, avec des variations selon l'activité solaire.

La station spatiale traverse-t-elle les ceintures ?
Non, elle orbite à environ 400 km, sous la ceinture interne, sauf au-dessus de l'anomalie de l'Atlantique Sud, où le rayonnement est plus élevé.

Les ceintures sont-elles stables ?
Non. La ceinture externe surtout varie beaucoup avec les tempêtes solaires, et une troisième ceinture temporaire a été observée en 2012.

Page mise à jour le 11 novembre 2026.