我们今天说的太空环境改造绝不仅仅是发射人造卫星那么简单，甚至还包括在地球周围制造了跨幅数万公里的巨大“保护罩”。而这个所谓的保护罩，还不是科幻电影里人类刻意为了抵御外星人建造的巨盾，而是我们在无意之中制造的……

1958年，美国物理学家詹姆斯·范艾伦和他的同事意外发现了两个环绕地球运行的高速粒子辐射带，这两个辐射带完全受地球磁场的控制。接下来的发现表明，它们的成因与人类活动有着密切的关系，是人类在无意中制造出来的巨大屏障。这两个辐射带，就是范艾伦辐射带。

范艾伦辐射带一共有两层，一般认为分布在南北纬40°-50°之间。其中内层（也叫内带）从地表以上640公里处一直延伸到9600公里的高空；而外层（也叫外带）更加广阔，覆盖范围从地表以上公里延伸到公里！二者之间还有一个范艾伦带缝，和内层、外层都充斥着高能粒子不同，范艾伦带缝里辐射非常少。

近几年，科学家们又在地球上空发现了第三个范艾伦带。和前两个不同，这个范艾伦带并不持续存在，只是偶尔出现，所以有时候会被忽略。

自从范艾伦带被发现以来，科学家们就对它产生了浓厚的兴趣。迄今为止，已经有不下于1000名科研人员对范艾伦带进行过研究。

2012年，NASA还专门发射了一组双胞胎卫星探测器——范艾伦探测器，对范艾伦带进行深入的研究。这两个卫星重量都不到700公斤，以每小时3200公里的速度在范艾伦带内穿梭。通过彼此之间的相互配合，两颗卫星在几年的服役时间里，给科学家们提供了大量宝贵的信息。

实际上，由于高速粒子携带的能量比较大，因此范艾伦带在一开始对于人类来说不是个好消息，甚至有的时候当哈勃太空望远镜路过范艾伦带时，科学家都会临时将其关闭，避免遭到伤害。而这两个范艾伦探测器当真是“明知山有虎，偏向虎山行”，在高能粒子流中殊死奋战，取得了一系列的发现。

结果表明，虽然对人类探测器可能会有些影响，但从某些角度来看，范艾伦带也在拯救人类。

长期以来，每当提起人类对于自然的改造，伴随着的总是野生动植物水深火热、自然环境被严重破坏等等负面的消息。不过，随着科学家对范艾伦带的了解越来越深入，我们似乎也终于“为自然做了点好事”。

2017年，范艾伦探测器在监视地磁场中带电粒子的运动情况的时候，发现了一些奇怪的现象，那些危险的来自于太阳的高能粒子在靠近地球时，被一种神秘的低频屏障给阻拦了。

进一步的观测表明，这种低频屏障在长时间里始终在推动着范艾伦带，使其向外扩张。和20世纪60年代相比，太空中的辐射流下限已经离地球越来越远了。

科学家指出：范艾伦带对于抵御太阳辐射的高能粒子有着重要的作用，在很大程度上降低了高能粒子对地球的伤害。值得注意的是，在太阳活动强度提升的时候，范艾伦带也会膨胀，就好像有意提升自己的战斗力来应对更加棘手的敌人一样。在太阳风最强烈的时候，外带甚至可以膨胀100倍，将人类的航天器包裹进来，防止它们被太阳辐射所伤害。

可以说，范艾伦带的出现，纯属是人类的无心插柳。科学家认为，范艾伦带对于人类和电子设备的保护，和甚低频（VLF）无线电通信有着密切的关系。那么，VLF又是什么呢？

我们的生活中很少听到VLF，这是因为它确实和我们的日常生活距离比较遥远。不过，它在一些科学、工程领域应用比较多，尤其是在军事上，被广泛应用在雷达、潜水艇等方面。

我们知道，电磁波的频率与波长成反比，同时与其能量成正比。甚低频的波段在3K-30K赫兹之间，相对来说非常弱，所以对于我们日常生活来说用处不大。不过，凭借着波长的优势，VLF在潜艇上可以大显神威，可以绕过较大的障碍物，也可以在复杂地形中实现信号的传输。

VLF所产生的影响，绝不仅仅限于海面以下，它甚至可以把势力延伸到大气层以外的太空之中。