危害
高能粒子與水分子形成的自由基對DNA的破壞高能粒子輻射主要是通過兩種機制引起人體細胞損傷：一是高能輻射可直接造成生物活性大分子斷裂、脫落，導致直接損傷；二是高能輻射粒子與人體中大量的水分子結合形成自由基，這些自由基進一步與生物分子發生化學反應，造成間接損傷。
輻射造成DNA的斷裂人體輻射效應危害非常複雜，其嚴重程度主要與所受到的輻射劑量大小有關。如果人體只是受到輕微的輻照，如地面上的本底輻射（即自然界中原來就存在的輻射），人體細胞能夠很快自己修復受到的損傷。但是在人體受到高劑量的高能粒子輻射的情況下，細胞無法及時修復，就可能造成細胞的死亡或永久損傷，會引起皮膚、骨髓等器官的急性損傷（比如引起白內障），嚴重時甚至會危及生命。而在低劑量輻照情況下，高能粒子可能誘發細胞產生變異。如果變異細胞是體細胞，則表現為軀體效應；如果損傷的是生殖細胞，則表現在受照者的後代身上，這就表現為遺傳效應。因此在載人航天任務中，航天員的接受的輻射劑量是受到嚴格的控制的。
輻射源
地球周圍的空間環境中，主要存在三種高能粒子輻射源：地球輻射帶、銀河宇宙線（GCR）和太陽質子事件（SPE）。而航天員在太空執行任務時，脫離了地球稠密大氣層的保護，直接暴露於這些空間輻射環境當中。
地球輻射帶
神舟飛船穿越南大西洋異常區地球輻射帶是高能帶電粒子受地球磁場捕獲而形成的強輻射區域，包括內輻射帶和外輻射射帶，主要由高能電子與高能質子構成。目前的載人航天活動主要集中在500公里以下的低地球軌道（LEO）上，處於內輻射帶底部。這個高度上輻射帶主要集中在兩個區域：南大西洋異常區SAA（內輻射帶）和極區電子帶（外輻射帶）。輻射帶高能粒子的能量相對不高，太空飛行器的艙壁對它們能起到很好的禁止作用，但航天員的出艙活動（EVA）應儘可能避開南大西洋異常區以降低航天員受到的輻射劑量。
銀河宇宙線
銀河宇宙線是來自銀河系超新星爆發時的高能粒子，能量很高，但通量很低，一般不會造成顯著的短期效應，但長期暴露在GCR中會增加不育和癌症的風險。在近地載人軌道上，地磁場禁止了大部分的GCR，GCR的劑量貢獻主要集中在極區附近，軌道越高、傾角越大，GCR的影響越大。GCR的能量很高，太空飛行器的禁止作用不大。
太陽質子事件
太陽質子事件是太陽爆發活動產生的高能帶電粒子流，持續時間從幾十分鐘到幾天不等。大的太陽質子事件會產生較大的劑量，對載人航天是一個嚴重威脅。與銀河宇宙線類似，在近地載人軌道上，受地磁禁止的影響，一般SPE產生的輻射較小，劑量貢獻主要集中在極區附近，軌道傾角越高，受到的影響越大。
防護措施
目前的常規載人飛行，如神舟和國際空間站，都運行在300公里到500公里的低地球軌道上，地磁場能夠在很大程度上保護航天員免受空間環境輻射的嚴重影響，另外太空飛行器艙壁和航天服等的禁止防護，再加上飛行時間一般比較短，因此通常情況下空間輻射對航天員的危害並不大。但在惡劣的空間環境條件下，主要是偶發的太陽質子事件，空間輻射對太空人的影響就要大很多。對於未來的星際載人飛行，如登月飛行和火星之旅等，由於失去了地球磁場的保護，銀河宇宙線和太陽粒子事件的影響更加嚴重。
我國研製的“飛天”艙外航天服為了保障在軌航天員免受高能粒子輻射的嚴重影響，載人航天任務實施過程中採取了大量的輻射防護措施，包括對太陽質子事件進行監測預警，制定各種情況下飛行計畫與操作預案，在太空飛行器中建造專門的輻射避難裝置等等，儘可能地使太空人受到的輻射降低到安全程度。
我國神舟載人飛船由於軌道高度和傾角與國際空間站（ISS）、美國太空梭等相比較低，受到的輻射劑量相對更低。但是，如果遭遇特大質子事件，特別是同時伴隨有大地磁暴時，高能質子就有可能擴展到低高度和較低緯度地區，從而影響航天員健康。特別是在航天員進行太空行走的時期，由於航天服的輻射防護能力遠遠弱於太空飛行器的艙壁，強質子事件對航天員的健康安全威脅更大。因此，航天員出艙活動必需關注空間環境預報，應儘量選擇空間環境平靜期，避開太陽爆發事件。
