Jeśli chodzi o potencjalne podróże w naszym Układzie Słonecznym, istnieją dwa ogólne typy promieniowania, które budzą nasze obawy!
Pierwszym rodzajem promieniowania jest promieniowanie słoneczne, które w większości składa się z niskiego i średniego energia protonów, elektronów i promieni rentgenowskich z naszej własnej gwiazdy. Chronilibyśmy przed protonami materiałami o niskiej masie cząsteczkowej. Zwykle do tego celu wykorzystuje się materiały wodór, takie jak wodorek litu, ze względu na ich skuteczność w zatrzymywaniu protonów i neutronów, które mogą pochodzić z przyszłych reaktorów, oraz ze względu na ich lekkość. Elektrony i fotony (promieniowanie rentgenowskie) najlepiej zatrzymują materiały o wysokiej Z. Materiały o wysokim Z składają się z pierwiastków, które mają wiele elektronów na atom. Podczas gdy materiały o wysokim Z są używane do zatrzymywania elektronów i fotonów, są one również przydatne w zatrzymywaniu innych naładowanych cząstek, w tym wspomagania protonów.
Drugim rodzajem promieniowania są galaktyczne promienie kosmiczne (GCR). GCR to zazwyczaj cząstki o bardzo dużej energii, takie jak atomy węgla i żelaza. Ze względu na ich energetyczny charakter i masywność tych cząstek bardzo trudno je zatrzymać. Zatrzymywanie GCR wymaga grubych warstw materiałów o wysokim Z, które są zwykle gęste i ciężkie. Ciężkie osłony są drogie i trudno je dostać w kosmos. Nie posunę się do stwierdzenia, że nie możemy chronić się przed GCR, ale powiem, że waga współczesnych materiałów ekranujących sprawia, że wydaje się, że obecne podejście do ekranowania GCR nie jest praktyczne.
Nasza gwiazda jest gwiazdą ciągu głównego typu G, która wytwarza hel poprzez fuzję proton-proton w swoim rdzeniu. Ze względu na dynamikę fuzji w naszej gwieździe, zjonizowane nuklidy helu są głównym produktem tej fuzji. Jednak część helu wytworzonego w wyniku fuzji proton-proton sama ulega stopieniu, co prowadzi do powstania węgla. Gdy gwiazdy stają się coraz bardziej masywne, zaczynają wiązać cięższe pierwiastki, które mogą zostać wyrzucone w kosmos. Żelazo-56 to najcięższy pierwiastek, jaki można wyprodukować z tradycyjnych gwiazd, przy czym najcięższe pierwiastki są wytwarzane przez znacznie bardziej energetyczne zdarzenia, takie jak supernowa.
Energia wytworzona w wyniku fuzji tych izotopów jonizuje gazy w pobliżu krawędzi naszej gwiazdy, wytwarzając obfite ilości protonów i elektronów, które są wyrzucane w przestrzeń podczas koronalnych wyrzutów masy. Mówiąc liczbowo, większość promieniowania z naszej gwiazdy, a także innych gwiazd, ma postać protonów, elektronów i fotonów, z mniejszymi ilościami ciężkich nuklidów. Statystycznie rzecz biorąc, im cięższe są nuklidy, tym rzadziej można je znaleźć w strumieniu w kosmosie. Chociaż mówię głównie o naszej gwieździe, to samo dotyczy innych gwiazd, niezależnie od ich masy.
Inne gwiazdy rzeczywiście wytwarzają protony, elektrony i fotony, które wpływają do naszej słonecznej sfery wpływów; jednak te inne gwiazdy wyrzucają promieniowanie we wszystkich kierunkach, a jedynie bardzo niewielka ich część jest wyrzucana w wąskim kącie stożka, aby dotrzeć do naszego Układu Słonecznego. Znaczna część naładowanego promieniowania z innych gwiazd jest również odchylana przez pole magnetyczne Słońca. W rezultacie ogromna większość protonów i elektronów w naszym Układzie Słonecznym została wyrzucona z naszej gwiazdy, a nie z innych gwiazd, a te, które nie są, mają w większości tę samą energię, co protony i elektrony wyrzucone z naszej własnej gwiazdy. Z tego powodu zasadniczo pomijamy nie słoneczne protony i elektrony w naszych obliczeniach ekspozycji na promieniowanie, ponieważ mają one nieistotny wpływ na dawkę pochłoniętą.
Jednak ciężkie pierwiastki wyrzucane z wydarzeń superenergetycznych, takich jak supernowa, są podróżują z prędkością bliską prędkości światła i w rezultacie mają głęboki wpływ na tkankę biologiczną i elektronikę, z którą się spotykają. Mimo że stanowią one bardzo mały ułamek całkowitej liczby cząstek na jednostkę objętości w przestrzeni, wpływ, jaki mogą mieć na pochłoniętą dawkę, nie jest bez znaczenia. Dlatego kiedy mówimy o galaktycznych promieniach kosmicznych, ogólnie mówimy o energetycznych ciężkich jonów z pozasłonecznych zdarzeń energetycznych, a nie o protonach i elektronach z normalnych, codziennych źródeł pozasłonecznych.