1951 m Van Allen grįžo į Ajovos universitete. Jis tapo fizikos profesorius ir vadovas UI departamento fizikos ir astronomijos, kur jis išliko iki 1985 metų jis netrukus pradėjo naudoti savo raketų patirtį sukurti priemones tyrinėti aplinką. Mokslininkai buvo naudojant balionus rinkti informaciją iš tam tikrą laiką danguje. Balionų tyrinėjimai viršutinės atmosferos pasiekė naujas aukštumas pradžioje 1930-ųjų, kai Šveicarijos fizikas Auguste Piccard pakilo didžiulis vandenilinių užpildytų balionų į stratosferą, atmosferos sluoksnį nuo 10 iki 30 mylių (nuo 16 iki 48 kilometrų) aukštyje virš žemės, virš beveik visi debesys studijuoti kosminius spindulius, didelės energijos dalelių, kurios kyla iš kosmoso.
Van Allen kartu savo žinias raketomis su balionu technologiją siekiant sukurti ką jis vadinamas "rockoon" balionas vykdyti raketų. Po balionas pasiekė savo aukščiausią įmanomą aukštį, raketa būtų išjungti, pasiekė daug toliau aukštumas. Šis metodas leido Van Allen rinkti vertingą naujos informacijos apie Žemės atmosferą.
1955 m tiek Sovietų Sąjunga ir Jungtinės Valstijos paskelbė apie savo ketinimą pradėti dirbtinių Žemės palydovus. Sovietų Sąjunga išsiųstas Sputnik, pirmąjį dirbtinį palydovą orbitoje žemę, spalio 4, po Sputnik 2 lapkričio 3 Amerikiečiai sukūrė Vanguard palydovą, tačiau ji sudegė į paleidimo nesėkmės gruodžio mėn. Jungtinės Valstijos pradėjo erdvėlaivių pavadintas Explorer 1 on Jan 31, 1958 Tai buvo suprojektuotas ir pastatytas pagal mokslininkų iš Ajovos universiteto vadovaujama Van Allen grupei. Van Allen įrengtas erdvėlaivio su Geigerio skaitiklis, skirto aptikti jonizuojančiąją spinduliuotę prietaiso. Jo tikslas buvo išmatuoti kosminių spindulių intensyvumas. Van Allen norėjo sužinoti apie apatine kosminių spindulių energijos diapazone.
Iš Explorer 1 orbita, yra elipsės formos, svyravo nuo 219 iki 1575 mylių (352 km) į 2535 iš žemės. Duomenų, kad grįžo, buvo painus. Esant žemai taškų orbitoje, dalelių skaičius tilptų Van Allen lūkesčius. Bet bent aukštos pabaigos orbitą, jokių dalelės buvo aptikta ne visi. Explorer 4, v
