Комерційна авіакосмічна промисловість процвітає і стане важливою складовою майбутнього людства. Поточні найкращі практики щодо нових матеріалів, що застосовуються в цій галузі, відображені в Міжнародній космічній станції (МКС) і супутниках, які обслуговують Землю та розпочинають дослідницькі подорожі Сонячної системи. Деякі матеріали більш адаптовані до вакуумних середовищ, ніж інші.
АЛЮМІНІЙ
Мабуть, найкориснішою характеристикою алюмінію є те, що він одночасно міцний і дуже легкий. Алюміній сам по собі недостатньо міцний для використання в космосі, але це найпоширеніша добавка, яка використовується у виробництві сплавів для космосу. Додавання алюмінію відбувається тому, що це може зменшити вагу готового виробу, не жертвуючи надто міцністю. Наприклад, астронавти використовують алюмінієві жалюзі на Міжнародній космічній станції, щоб захистити станцію від літаючого космічного сміття.
Титан і титанові сплави
Титан — це легкий метал, який використовується в реактивних літаках, і може використовуватися окремо або виготовлятися з космічних сплавів. Титан широко використовується в існуючій космічній інфраструктурі на Міжнародній космічній станції та супутниках. Гравірована пластина з чистого титану з проекту Rosetta тепер встановлена поза межами Міжнародної космічної станції, що містить записи мов Землі. Титан може протистояти екстремальним умовам у космосі, включаючи коливання температури, космічне та сонячне випромінювання.
Вуглецеві вуглецеві композиційні матеріали
Цей матеріал, також відомий як RCC, має вирішальне значення в програмі космічних човників США. Він займає важливу область на поверхні крил космічного човника і витримує сильну спеку після входу в атмосферу. Принцип роботи схожий на складний автомобільний радіатор, що виділяє тепло. Його розміщують у будь-якому місці, де сильна спека може вплинути на роботу космічного корабля та відвести тепло від більш чутливих зон космічного корабля. RCC легкий, але також дуже крихкий. Під час запуску космічного човника «Колумбія» шматок ізоляційного матеріалу з пінополіуретану, який відпав від зовнішнього паливного бака, частково пошкодив ізоляційний матеріал, що призвело до катастрофи, яка забрала життя семи членів екіпажу. Військовий космічний човник X-37 і Dreamchaser використовували вдосконалену версію RCC під назвою TUFROC (скорочення від Toughened Single Chip Fiber Reinforced Antioxidant Composite).
Кевлар
Кевларове волокно є важливим космічним матеріалом. Як відомо, його використовують для конструювання міцного одягу. Військові та правоохоронні органи використовують кевларові жилети для захисту солдатів і поліцейських від кульових поранень. Так само, як воно може блокувати кулі, кевларові волокна в космосі можуть захистити супутники, космічні кораблі та Міжнародну космічну станцію від плаваючого сміття та космічного сміття на орбіті Землі. Кевларове волокно є легким і міцним, здатним витримувати екстремальні спеки та низькі температури без деформації.
Ізольоване скло
Вікна Міжнародної космічної станції, космічних кораблів «Дракон» та інших пілотованих космічних кораблів виготовляють із жароміцного скла. Звичайне скло розіб'ється в космічному середовищі і не витримає впливу запуску або проходження через атмосферу. Характеристики жаростійкого скла дозволяють йому витримувати постійно мінливий тиск космічних кораблів, які входять і виходять з космосу. Він може витримувати надзвичайно високі та низькі температури без тріщин чи руйнування.
Силікатна тканина і аерогель
Для ділянок космічного корабля, які потребують більшої гнучкості, зазвичай використовується силіконова тканина. Наприклад, зона навколо шасі американського космічного човника використовується силіконова тканина. Незважаючи на те, що це не найміцніший матеріал, він може витримати суворі випробування космічної подорожі без руйнування. Аерогель використовувався в космічних човниках Сполучених Штатів, а зараз використовується в марсіанських зондах NASA, включаючи Curiosity і Perseverance. Хімічна структура аерогелю схожа на структуру скла. Його пори містять газ або повітря, а не рідину. Одна пора становить менше однієї десятої тисячної діаметра людської волосини, лише кілька нанометрів. Завдяки нанопористій природі кремнієвого аерогелю цей матеріал має найнижчу теплопровідність серед відомих твердих речовин.
