奥地利物理学家赫斯(VictorFranzHess，1883—1964)正好是一位气球飞行的业余爱好者。他设计了一套装置，吊在气球下，里面主要是一只密闭的游离室，壁厚足以抗一个大气压的压差，静电计的指示经过温度补偿，直接记录。他一共制作了十只侦察气球，每只都装载有2—3台能同时工作的游离室。1911年，第一只气球升至1070米高，结果是在那一高度以下，辐射与海平面差不多。翌年，气球达到5350米，得到精确的结果是：起初游离电流略有下降，800米以上似乎略有增加，在1400—2500米之间显然超过海平面的值，到5000米已数倍于地面。
     赫斯在1912年在《物理学杂志》发表题为《在7个自由气球飞行中的贯穿辐射》的论文，结尾写道：“这里给出的观测结果所反映的新发现，可以用下列假设作出最好的解释。即假设强大穿透力的辐射是从外界进入大气的，并且甚至在大气底层的计数器（指游离室）中都会产生游离。辐射的强度似乎每小时都在变化。
     由于我在日蚀时或在晚间进行气球放飞都未发现辐射减少，所以我们很难考虑太阳是辐射的来源。”1914年，德国物理学家柯尔霍斯特( W. Kolh Örster)将气球升至9300米，游离电流竟比海平面大50倍，确证赫斯的判断。赫斯的发现引起了人们的极大兴趣，开始对宇宙射线的各种效应和起源问题进行了广泛的研究。