空気シャワー
宇宙線の到来頻度はエネルギーが高くなるにつれて極端に小さくなり、観測には大きな検出面積や長時間の観測が必要になる。このため、10 eV 以上の高エネルギー宇宙線を人工衛星や気球などを用いて直接観測することは難しくなる。このような場合でも、地表で空気シャワー観測を行うことで、間接的に高エネルギーの宇宙線を観測することが出来る。
空気シャワーの観測方法としては、次のようなものがある。1つは、地表に到達した粒子を観測するものである。この場合、地表に複数の検出器を配置して、そこを通過した粒子を記録する。一方、空気シャワー中の荷電粒子が、大気中を通過した際に生じるチェレンコフ光やシンチレーション光といった微小な光を観測する方法もある。これは、月の無い、暗い夜にしか観測を行えない。
また、空気シャワーから生じる電波を観測する方法も考えられる。これは以前から注目され、実際に電波の検出には成功しているが、実用的な空気シャワーの観測手段としては確立されなかった。しかし、近年、この方法が再度試みられており、一部で関心が持たれている。