范艾伦辐射带是太空时代的第一项重大发现。美国宇航局的“先驱者3”号和“探索者4”号探测器（都在1958年发射升空，携带詹姆斯-范艾伦研制的仪器）传回的数据揭示地球周围存在两个截然不同的高能电子环形区域。在最初发现范艾伦辐射带时，科学家认为它们是相对比较稳定的结构，但随后进行的观测显示它们实际上非常活跃，不断发生变化同时充满神秘色彩。
2012年8月30日，宇航局发射了辐射带风暴探测器——随后更名为“范艾伦探测器”——进一步研究辐射带。范艾伦辐射带对卫星、宇航员和地球上的技术系统构成威胁，进一步加深对辐射带的了解至关重要，因为现代社会对基于太空的技术的依赖程度越来越高。加深对辐射带形成和数量的认知同样有助于科学家了解太阳风暴如何以及何时对地球带来危害。
带有一定偶然性
第三个范艾伦辐射带的发现带有一定偶然性，因为发现辐射带的仪器——范艾伦探测器搭载的相对论电子质子望远镜（以下简称REPT）打开的时间早于原定计划。宇航局在一份声明中表示：“这是一个幸运的决定。在REPT打开前不久，太阳活动释放的能量奔向地球，导致辐射带膨胀。”正如所预料的一样，REPT 9月传回地球的数据仍显示只存在两个范艾伦辐射带。
范艾伦辐射带的剖面图，两个范艾伦探测器从中穿过。
但就在几天之后，外环似乎压缩成一个强烈而紧凑的电子带，第三个不太紧凑的电子带形成，辐射带从两环变成三环。范艾伦探测器项目科学家什里-卡耐卡尔表示：“到了REPT打开后的第五天，我们观测到第三个辐射带。最初，我们还怀疑仪器出了问题。我们进行了全面检查，但并没有发现任何问题。观测结果显示第三个辐射带一共存在了4周时间。”
美国科罗拉多州大学玻尔得分校的丹-贝克指出：“这一发现太怪异了。我当时认为一定是仪器出了故障。然而，另一个探测器得出了相同的发现。这促使我们得出发现第三个辐射带的结论。”贝克所在的实验室设计和制造了REPT。
