兩個(gè)一組的范艾倫探測(cè)器在距離地球較近的外太空輻射帶巡視，在輻射帶中心區(qū)域發(fā)現(xiàn)了自然生成的“粒子加速器”，超級(jí)的粒子加速器位于近地太空最苛刻的區(qū)域，有兩條或三條粒子劇烈活動(dòng)的輻射帶，近地太空輻射劇烈的區(qū)域被稱(chēng)為“范艾倫輻射帶”。借助范艾倫探測(cè)器的幫助，科學(xué)家在范艾倫輻射帶的中心區(qū)域發(fā)現(xiàn)了超級(jí)加速器，范艾倫輻射帶內(nèi)的太空粒子被類(lèi)加速器的磁場(chǎng)效應(yīng)加速到了接近光速或粒子被加速到光速的99%以上。輻射帶內(nèi)的加速器有加速的機(jī)制和超級(jí)能量的來(lái)源，但人們很難給出清晰的解讀。

從NASA的范艾倫探測(cè)器傳回了數(shù)據(jù)，超級(jí)加速器的能量來(lái)自輻射帶，太空粒子在輻射帶強(qiáng)大能量的作用下被加速到了接近光速，電磁場(chǎng)能量對(duì)粒子產(chǎn)生了巨大沖擊，好似有人在蕩秋千時(shí)受到了旁人有節(jié)律的推動(dòng)，蕩秋千的高度越高，搖擺的速度就越快。范艾倫輻射帶內(nèi)的粒子受到本地能量的推動(dòng)，好似地球颶風(fēng)的形成，橫掃地面的颶風(fēng)在本地能量的推動(dòng)下極速生成，溫暖區(qū)域的海水是颶風(fēng)的能量之源。范艾倫輻射帶的能量來(lái)自輻射帶內(nèi)的超強(qiáng)電磁波，電磁場(chǎng)的巨大能量驅(qū)動(dòng)了帶電粒子的高速運(yùn)動(dòng)。

范艾倫輻射帶形成了電磁場(chǎng)的加速器機(jī)制，對(duì)輻射帶特性的認(rèn)知有助于太空氣象預(yù)報(bào)的改進(jìn)，近地輻射帶構(gòu)成了對(duì)近地衛(wèi)星的危害，《科學(xué)》雜志發(fā)表了范艾倫項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的研究成果。對(duì)范艾倫輻射帶性質(zhì)的研究促成了實(shí)地研究，NASA在2012年8月發(fā)射了兩個(gè)范艾倫探測(cè)器，承載科學(xué)目標(biāo)的探測(cè)器直接穿越了輻射帶。輻射帶內(nèi)的太空粒子被加速到極高的速度，輻射帶的本地超高能量形成了對(duì)粒子的沖擊力，驅(qū)動(dòng)了粒子的高速運(yùn)動(dòng)，在第一手資料的幫助下，科學(xué)團(tuán)隊(duì)第一次解開(kāi)了輻射帶性質(zhì)的一大謎題。

范艾倫探測(cè)器項(xiàng)目的主要科學(xué)家戴維·西貝克解釋說(shuō)，馬里蘭州綠地的NASA戈達(dá)德太空飛行中心負(fù)責(zé)探測(cè)衛(wèi)星的使命計(jì)劃，探測(cè)器被發(fā)送到輻射帶中心，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的發(fā)射目標(biāo)和計(jì)劃，在輻射帶內(nèi)找到了超級(jí)加速器的能量形成機(jī)制，取得了令人振奮和期待的成果。NASA發(fā)射了探索者1號(hào)和探索者3號(hào)范艾倫輻射探測(cè)器，它們首次到達(dá)了近地的太空輻射帶，該輻射區(qū)域形成了宇宙飛船潛在性的最大危害，多數(shù)太空衛(wèi)星都要避開(kāi)輻射帶的影響，或在輻射帶的內(nèi)側(cè)運(yùn)行（靠近地球），或在輻射帶的外側(cè)運(yùn)行（遠(yuǎn)離地球），GPS導(dǎo)航衛(wèi)星通常在兩個(gè)輻射帶之間的軌道飛行。

“太空天氣”的變化可能導(dǎo)致輻射帶的膨脹，輻射帶范圍的擴(kuò)大可能覆蓋到原先在輻射帶以外活動(dòng)的宇宙飛船，飛行器由此暴露在危險(xiǎn)的輻射區(qū)域，強(qiáng)烈的輻射會(huì)造成宇宙飛船的永久損毀，輻射帶變化的預(yù)報(bào)就變得十分重要，科研人員開(kāi)發(fā)了預(yù)警和防范的技術(shù)系統(tǒng)，只有理解了輻射帶神秘的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，科研人員才能開(kāi)發(fā)出安全保護(hù)技術(shù)，免除飛船和宇航員可能遭受的毀滅性襲擊。

杰夫·里夫斯在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了近地輻射帶研究，他是發(fā)表在《科學(xué)》論文的第一作者，里夫斯解釋說(shuō)，在1990年代以前，科學(xué)家相信近地輻射帶的物理性能十分穩(wěn)定，但輻射帶緩慢地發(fā)生了變化，科學(xué)團(tuán)隊(duì)的研究成果表明，科學(xué)家過(guò)去的印象只是外在的表象，范艾倫輻射帶不是風(fēng)平浪靜之地，變化之快達(dá)到了難以預(yù)測(cè)的程度，劇烈的變化似乎從未達(dá)到穩(wěn)定的平衡，范艾倫輻射帶處于持續(xù)的變化之中。