Uma das maiores ameaças à saúde dos astronautas é a radiação espacial. As partículas energéticas que viajam pelo espaço a uma velocidade próxima da da luz podem causar danos graves às células do corpo, o que resulta num risco muito maior de cancro. Para descobrir a melhor forma de proteger os membros da tripulação deste bombardeamento, a ESA está a colaborar com um centro na Alemanha para testar diferentes tipos de blindagem, incluindo solo lunar e marciano.
O espaço está repleto de partículas carregadas, o que significa que os astronautas são oficialmente classificados como trabalhadores expostos à radiação. Algumas dessas partículas provêm de tempestades solares intensas, mas de curta duração. Outras, conhecidas como raios cósmicos, são produzidas por estrelas em fase terminal em galáxias distantes.

Atualmente, a radiação espacial não constitui um problema tão grave, uma vez que a Estação Espacial Internacional orbita dentro do campo magnético da Terra. Este campo magnético funciona como um escudo contra a maior parte da radiação espacial. No entanto, as tripulações que viajarem para a Lua e para Marte estarão muito mais expostas ao risco da radiação cósmica de alta energia, pelo que será necessária uma proteção especial.
A equipa da ESA está a utilizar o acelerador de partículas GSI, em Darmstadt, na Alemanha, para testar possíveis materiais de blindagem. Os materiais testados incluem alumínio, água, plástico de polietileno, estruturas multicamadas e materiais simulados da Lua e de Marte.
Uma proteção contra radiação mais densa e espessa nem sempre é a melhor opção. Os raios cósmicos que atingem proteções metálicas podem produzir chuvas de partículas secundárias que podem ser ainda mais nocivas. Em geral, materiais mais leves, como a água e o plástico, proporcionam uma melhor proteção. Os novos materiais ricos em hidrogénio, desenvolvidos por uma empresa no Reino Unido, parecem, até ao momento, muito promissores.