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在科幻小說中，對太空旅行者最嚴重的威脅是大型物體：橫衝直撞的小行星、貪婪的生物、帝國戰列巡洋艦。然而，在現實中，對太空中的人類來說，最可怕的威脅是微小的：快速移動的基本粒子，稱為宇宙射線。在長途旅行中，它們會給宇航員帶來足以致癌的輻射劑量。與大多數探索深空的其他挑戰不同，工程師應該能夠在給予足夠的時間和金錢的情況下解決這些挑戰，宇宙射線構成了不可減少的風險，而處理它們涉及根本的權衡。它們可能是訪問火星的障礙。
在實驗室中，宇宙射線最初表現為一種輕微的煩惱。物理學家注意到帶電體不會保持帶電狀態時，它們被發現了；它們的電荷透過空氣緩慢洩漏。必定有什麼東西在電離空氣，使其能夠導電。許多研究人員將此歸咎於腳下土壤和岩石的環境放射性。奧地利物理學家維克托·赫斯在 1912 年乘坐氣球升空，表明他升得越高，驗電器上的電荷洩漏得越快，從而解決了這個問題。因此，電離空氣的原因是來自太空的神秘事物——因此得名“宇宙射線”。