一、 航天器表面充電在航天器暴露的外表面上的電荷積累稱為航天器表面充電。表面充電包括絕對充電和不等量充電兩種類型。 如果航天器表面全都是金屬，整個飛船將充電到相同的電位，這個過程稱為絕對充電。絕對充電只是瞬時才能實現(xiàn)，特征周期是毫秒的量級。如果航天器表面使用電介質(zhì)材料，表面不同部位可能具有不同的電位，這個過程稱不等量充電。不等量充電具有秒到分鐘的時間尺度。介電材料是積累電荷的不良分布者，因此將存貯在它們中的電荷保持在某一部分。充電粒子通量的變化使得這些表面達(dá)到不同的浮動電位。航天器受日照的表面和處于陰影的表面，是不等量充電的典型情況。在兩個表面浮動電位差的進(jìn)一步發(fā)展，將引起它們之間電場的發(fā)展。不等量充電可能產(chǎn)生強的電場并影響航天器絕對充電的水平。從異常效應(yīng)的觀點來看，不等量充電比絕對充電效應(yīng)更大，因為它可導(dǎo)致表面弧光放電或航天器不同電位表面之間的靜電放電（ESD）。這種弧光放電或火花放電直接引起航天器部件的損壞和在電子部件中產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾脈沖。在同步軌道，航天器異�；旧鲜怯刹坏攘砍潆娨鸬摹�
航天器表面電位隨空間等離子體的狀態(tài)變化。在亞暴期間，高密度、低能量的等離子體被能量為1~50keV的低密度等離子體云取代。這種情況可使航天器介電表面充電到很高電位，甚至發(fā)生靜電放電擊穿現(xiàn)象。
二、航天器內(nèi)部充電航天器內(nèi)部充電是由能量范圍為0.1到10 MeV的高能電子引起的，它們穿透航天器的屏蔽層，沉積在電介質(zhì)內(nèi)。當(dāng)電荷的積累率高于電荷的泄漏率時，這些電荷產(chǎn)生的電場有可能超過介質(zhì)的擊穿閾值，產(chǎn)生靜電放電，從而造成航天器某些部件的損壞，最終導(dǎo)致航天器完全失效，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。例如，1998年5月19日，美國“Galaxy-4”通訊衛(wèi)星失效，使美國80%的尋呼機(jī)關(guān)閉，同時關(guān)閉的還有有線電視和廣播傳播、信用卡授權(quán)網(wǎng)絡(luò)和公司通信系統(tǒng)。為了恢復(fù)衛(wèi)星服務(wù)，不得不移動多顆衛(wèi)星，并且不得不對數(shù)以千計的地面天線進(jìn)行手工重新定位。類似事件已經(jīng)發(fā)生許多起。據(jù)美國地球物理中心數(shù)據(jù)庫提供的資料，從1989年3月7日至31日的46例衛(wèi)星異常，大部分診斷為ESD.由此可見，高能電子引起的ESD對衛(wèi)星構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。正因如此，高能電子被稱為衛(wèi)星的“殺手”（killer）。
三、航天器中的單粒子事件當(dāng)高能重離子或質(zhì)子打到電子學(xué)部件的芯片上時，在芯片的P-N結(jié)上產(chǎn)生的電荷使邏輯電路發(fā)生非正常電位翻轉(zhuǎn)、鎖定或擊穿，這種現(xiàn)象稱為單粒子事件。發(fā)生單粒子事件的概率與高能質(zhì)子通量有密切關(guān)系。如果偶然發(fā)生單粒子事件，可以通過編碼校正裝置糾正，但頻繁發(fā)生的單粒子事件，可導(dǎo)致航天器失效。
四、輻射效應(yīng)材料因輻射使分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷，受到傷害，這種效應(yīng)稱為輻射損傷。輻射損傷主要是通過以下兩個作用方式：一是電離作用，另一種是原子的位移作用，是由停留在物質(zhì)中的相對低能量的原子粒子引起的。這些停止的粒子將硅原子撞出適當(dāng)?shù)木Ц裎恢�，使晶格結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷，增加裝置的電阻。這個問題對太陽能電池特別重要。因為隨著位移損害的積累，電阻逐漸增加，輸出功率將減少。
高能質(zhì)子和重離子即能產(chǎn)生電離作用，又能產(chǎn)生位移作用。這些作用導(dǎo)致航天器上的各種材料、電子器件等的性質(zhì)變差，嚴(yán)重時會損壞。如玻璃材料在嚴(yán)重輻照后會變黑、變暗；膠卷變得模糊不清；太陽電池輸出降低；各種半導(dǎo)體器件性能衰退，甚至完全損壞。
總損害效應(yīng)是各種輻射長期積累的總效應(yīng)�？傒椛鋼p害通常限制了飛船電子部件的壽命。固體部件的電子學(xué)性質(zhì)因暴露在輻射環(huán)境中而改變。由于損害的積累，這些變化使得部件的參數(shù)偏離電路正常工作的設(shè)計值。
高能電磁輻射或粒子輻射穿入人體細(xì)胞，使組成細(xì)胞的分子電離，可毀壞細(xì)胞的正常功能。對細(xì)胞最嚴(yán)重的危害是當(dāng)DNA受到損傷時。DNA是細(xì)胞的心臟，包含所有產(chǎn)生新細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。對DNA的輻射損傷有兩種主要形式：一種是間接方式，當(dāng)人體中的水分子吸收了大部分輻射而電離時，形成了具有高度活性的自由基，這些自由基可損壞DNA分子。另一種是直接方式，輻射與DNA分子碰撞，使其電離或直接損壞。
輻射病的癥狀包括嚴(yán)重灼傷、不能生育、腫瘤和其它組織的損傷。嚴(yán)重?fù)p傷可導(dǎo)致快速（幾天或幾周）死亡。DNA的變異可遺傳給后代。