Árið 1951, Van Allen aftur til University of Iowa. Hann varð prófessor í eðlisfræði og forstöðumaður HÍ deild eðlisfræði og stjörnufræði, þar sem hann var til 1985. Hann hóf fljótlega að nota eldflaugar sérþekkingu sína til að búa til tæki til að kanna andrúmsloft. Vísindamenn höfðu verið að nota blöðrur til að safna upplýsingum frá himni í nokkurn tíma. Blaðra athugunum háloftunum náð nýjum hæðum í byrjun 1930 þegar Swiss eðlisfræðingur Auguste Piccard steig gríðarlega vetnis-fyllt blöðrur í heiðhvolfinu, andrúmsloftsins lag um 10 til 30 mílur (16 til 48 km) yfir jörðu, ofan næstum allt ský að læra Cosmic rays, hár-orka agna sem koma í geimnum.
Van Allen sameina þekkingu sína á eldflaugum með blöðru tækni til að búa það sem hann kallaði "rockoon," blaðra vopnaður eldflaugar. Eftir að blaðra náð hæstu mögulegu hæð hennar, eldflaugar myndi fara burt, ná miklu lengra hæðum. Þessi aðferð virkt Van Allen að safna dýrmætur nýjar upplýsingar um lofthjúpsins.
Árið 1955, bæði Sovétríkin og Bandaríkin tilkynnti áform sín að ráðast gervi jörð gervitungl. The Soviet Union rekinn útaf Sputnik, fyrsta gervi gervitungl á sporbraut jarðar, 4. október, eftir Sputnik 2 3. nóvember Bandaríkjamenn skapaði Vanguard gervihnött, en það fór upp í eldi í sjósetja bilun í desember. The United States hleypt af geimfar heitir Explorer 1 31. janúar, var 1958. Það hönnuð og byggð af hópi vísindamanna frá Háskólanum í Iowa undir forystu Van Allen. Van Allen búin geimfar með Geiger teljara, tæki til að greina jónandi geislun. Markmið hans var að mæla álag á geimgeisla. Van Allen vildi læra um lágmark lok Cosmic Ray orku svið.
sporbraut Explorer 1, vera sporöskjulaga, á bilinu 219 til 1.575 mílur (352 til 2535 km) frá jörðu. Gögnin sem kom aftur var ráðgáta. Á lágu stig af sporbraut, fjöldi agna passa væntingar Van Allen er. En á the hár endir af sporbraut, voru engar greindir á öllum. Explorer 4, flytja fleiri vandaður Scientific Instruments, staðfest að finna, sem gerði síðar geimfar.
Á grundvelli þessara gagna, Van Allen mynstrağur út tilvist geislun belti. The Van Allen belti eru tvö svæði á rafhlaðnar agnir sem umlykja jörðina
