Leta 1951, Van Allen vrnil na Univerzi v Iowi. On je postal profesor fizike in vodja oddelka za UI fizike in astronomije, kjer je ostal do leta 1985. Kmalu je začel s svojo raketo znanje ustvariti instrumente za raziskovanje ozračja. Znanstveniki so uporabljali balone za zbiranje podatkov iz neba za nekaj časa. Balon raziskovanja v zgornji atmosferi dosegla nove višave v začetku leta 1930, ko švicarski fizik Auguste Piccard povzpela v velikih in vodikovega napolnjene balone v stratosfero, atmosfersko plast okoli 10 do 30 milj (16 do 48 kilometrov) nad zemljo, zgoraj skoraj vse oblaki za študij kozmičnih žarkov, visoko energijo delcev, ki izvirajo v vesolju.
Van Allen združili svoje znanje raket s tehnologijo balon za ustvarjanje, kar je imenovano "rockoon," balon nosi raketa. Potem ko je balon dosegel najvišjo možno višino, bi raketa ugasnejo, ko je dosegel veliko dodatne višine. Ta metoda omogočila Van Allen zbrati dragocene nove podatke o Zemljini atmosferi.
Leta 1955 sta Sovjetska zveza in Združene države Amerike napovedale, da nameravajo za izstrelitev satelitov umetnih zemlje. Sovjetska zveza je poslala Sputnik, prvi umetni satelit za orbito Zemlje, 4. oktobra, nato Sputnik 2, na 3. novembra Američani ustvarili satelit Vanguard, vendar pa se je v plamenih v okvari začetek decembra. Združene države Amerike začela vesoljsko plovilo z imenom Explorer 1, 31. jan, je bil zasnovan in skupina znanstvenikov iz Univerze v Iowi Van Allen vodstvom zgrajena 1958.. Van Allen opremljena vesoljsko vozilo z Geiger števec, napravo za odkrivanje ionizirajočega sevanja. Njegov cilj je bil, da izmerimo intenzivnost kozmičnih žarkov. Van Allen želeli izvedeti o nizki koncu kozmičnega ray energije območju.
Orbita Explorer 1, pri čemer je eliptična, v razponu od 219 do 1.575 milj (352 do 2535 kilometrov) od zemlje. Podatki, ki se je vrnil so bili problematični. Pri nizkih točkah orbiti, število delcev ustreza pričakovanjem Van Allen. Toda na visoko koncu orbito, ni bilo delcev zazna sploh. Explorer 4, ki preva
