Kozmik ışınların sağlık tehdidi
Derin uzay radyasyon ortamı

Derin uzayın radyasyon ortamı, dünya yüzeyi ya da alçak dünya yörüngesindeki radyasyon ortamından çok daha farklıdır, bunun sebepleri ise galaktik kozmik ışınlarının akılarının çok büyük olması, solar proton etkinlikleri (SPEler) ve radyasyon kuşaklarıdır.
Galaktik kozmik ışınlar, Güneş sistemi içinde solar etkinlik arttıkça azalan ve solar etkinlik azaldıkça artan, sürekli radyasyon dozu oluşturur (solar etkinlik). İç ve dış radyasyon kuşakları, dünyanın manyetik alanının sonradan dinamik etkileşimleriyle hızlandırdığı, solar rüzgarlar içinde kısıtlı olan iki parçacık alanıdır. Radyasyon dozu her zaman yüksek olmasına rağmen, jeomanyetik fırtınalar ve tali fırtınaları sırasında çok daha fazla yükselebilir. Solar proton etkinlikleri güneşin yüksek enerjili protonları püskürtmesidir. Nadir olarak gerçekleşirler ve aşırı yüksek radyasyon seviyeleri oluştururlar. Kalın kalkanlama olmadan, SPEler  ağır radyasyon zehirlenmesi ve ölümle sonuçlanabilecek kadar güçlüdür.
Yeryüzündeki yaşam, Galaktik kozmik ışınlarından bir dizi faktör tarafından korunmaktadır:
Dünya atmosferi (GeV) 1 gigaelektron volt altında enerjilere sahip birincil kozmik ışınları geçirmediğinden, sadece ikincil radyasyon yüzeye ulaşabilir. İkincil radyasyon da atmosferinin emilimi tarafından zayıflatılmış olmanın yanı sıra müon gibi parçacıkların uçuş sırasındaki bozunumları sebebiyle de zayıflar. Özellikle ufuğa yakın yönlerden giren parçacıklar zayıflaştırılır. Dünya nüfusu yıllık ortalama olarak sadece %0.4 millisievert (mSv) kozmik radyasyona maruz kalmasının sebebi (solunan radon gibi diğer radyasyon teşhirleri hariç) atmosferik koruyucudur. 12 km yükseklikte, atmosfer korumasının büyük bir kısmının üstünde, yıllık radyasyon miktarı 20 mSv ekvatora, 50-120 mSv kutuplarda olmak üzere, güneş maksimum ve minimum koşullarına göre değişir.
Çok yüksek enerjili galaktik kozmik ışınlar haricinde, Dünya'nın manyetik alanı içindeki cayro yarıçapı, ışınların dünyadan saptırılabilmesine yetecek kadar küçüktür . Alçak dünya yörüngesi ötesindeki görevler jeomanyetik alan korumasının dışında olduğundan,Van Allen radyasyon kuşaklarına maruz kalır. Bu sebeple görevlerde, maruz kalınan kozmik ışınlar, Van Allen radyasyonu veya güneş püskürmelerine karşı korunmaları gerekir. Güneşin iki ve dört yarıçapı uzaklıkları arasında kalan bölge iki radyasyon kuşağı arasında kalır ve bazen "güvenli bölge" olarak adlandırılır.
Güneş rüzgarlarına gömülü, Gezegenler arası manyetik alan da kozmik ışınları saptırır. Sonuç olarak, heliosfer içindeki kozmik ışın akısı ve güneş döngüsü ters orantılıdır.
Bunun sonucunda, GCRlerin atmosfere enerji girişi önemsizdir – solar radyasyonun 10−9 u, bu da yaklaşık olarak güneş ışığına eşittir.
Yukarıda faktörler arasında, birinci hariç hepsi alçak yörünge yapılarında dahildir, Uzay Mekiği ve Uluslararası Uzay İstasyonu gibi. UUİ üzerindeki yıllık ortalama radyasyon maruzu 150 mSv dir, ancak sık sık mürettebat rotasyonlarıyla risk en aza indirilir. Apollo ve Skylab görevlerinde çalışan astronotların radyasyona maruz kalma miktarı ortalama 1.2 mSv/gün ile 1.4 mSv/gün arasındaydı. Apollo ve Skylabın görev süreleri, yakın dünya astreoitleri ya da mars görevleri aksine, daha kısa sürdüğünden maruz kalınan radyasyon süreleri de aynı oranda azdır.
31 Mayıs 2013'te, NASA bilim adamları yaptıkları açıklamada yapılması mümkün olan Mars insanlı görevi sırasında büyük miktarda radyasyon tehlikesi olabileceğini, bu radyasyonun Mars Bilim Laboratuvarında bulunan radyasyon değerlendirme detektörü (RAD) tarafından tespit edilen enerjik parçacık radyasyonundan kaynaklandığını belirtti.