Kaupallinen ilmailu kukoistaa ja siitä tulee tärkeä osa ihmiskunnan tulevaisuutta. Tällä alalla sovellettavien uusien materiaalien nykyiset parhaat käytännöt heijastuvat Kansainvälisessä avaruusasemassa (ISS) ja satelliiteissa, jotka palvelevat Maata ja lähtevät tutkimusmatkoille aurinkokuntaan. Jotkut materiaalit soveltuvat paremmin tyhjiöympäristöön kuin toiset.
ALUMIINI
Alumiinin ehkä hyödyllisin ominaisuus on, että se on sekä tukeva että erittäin kevyt. Alumiini itsessään ei ole tarpeeksi kestävä avaruudessa käytettäväksi, mutta se on yleisin lisäaine, jota käytetään avaruusseosten valmistuksessa. Alumiinin lisääminen johtuu siitä, että se voi vähentää valmiin tuotteen painoa tinkimättä liikaa lujuudesta. Esimerkiksi astronautit käyttävät alumiinisäleikköjä kansainvälisellä avaruusasemalla suojellakseen asemaa lentäviltä avaruusromuilta.
Titaani ja titaaniseokset
Titaani on kevytmetalli, jota käytetään suihkukoneissa ja sitä voidaan käyttää yksinään tai valmistaa avaruusseosmateriaaleja. Titaania käytetään laajasti olemassa olevassa avaruusinfrastruktuurissa kansainvälisellä avaruusasemalla ja satelliiteilla. Rosetta-projektin etsattu puhdas titaanilevy on nyt asennettu kansainvälisen avaruusaseman ulkopuolelle, ja se sisältää tallenteita maan kielistä. Titaani kestää avaruuden äärimmäisiä ympäristöjä, mukaan lukien lämpötilan vaihtelut, kosminen ja auringon säteily.
Hiilihiilikomposiittimateriaalit
Tämä materiaali, joka tunnetaan myös nimellä RCC, on ratkaisevan tärkeä Yhdysvaltain avaruussukkulaohjelmassa. Se peittää tärkeän alueen avaruussukkulan siipien pinnalla ja kestää äärimmäistä lämpöä palattuaan ilmakehään. Toimintaperiaate on kuin monimutkainen auton jäähdytin, joka vapauttaa lämpöä. Se sijoitetaan minne tahansa, missä äärimmäinen lämpö voi vaikuttaa avaruusaluksen toimintaan ja siirtää lämpöä pois avaruusaluksen herkemmiltä alueilta. RCC on kevyt, mutta myös erittäin hauras. Avaruussukkulan Columbian laukaisun aikana ulkoisesta polttoainesäiliöstä pudonnut polyuretaanivaahtoeristemateriaalin pala aiheutti osittaisen vaurion eristemateriaalille, mikä johti katastrofiin, jossa kuoli seitsemän miehistön jäsentä. X-37 sotilaallinen avaruussukkula ja Dreamchaser käyttivät kehittyneempää RCC-versiota nimeltä TUFROC (lyhenne sanoista Toughened Single Chip Fiber Reforced Antioxidant Composite).
Kevlar
Kevlar-kuitu on tärkeä avaruusmateriaali. Kuten hyvin tiedetään, sitä käytetään kestävien vaatteiden suunnitteluun. Armeija ja lainvalvontaviranomaiset käyttävät Kevlar-kuituliiviä suojellakseen sotilaita ja poliiseja luotivammilta. Aivan kuten se voi estää luoteja, avaruudessa olevat Kevlar-kuidut voivat suojata satelliitteja, avaruusaluksia ja kansainvälistä avaruusasemaa kelluvilta roskilta ja avaruusromuilta Maan kiertoradalla. Kevlar-kuitu on kevyttä ja kestävää, ja se kestää äärimmäisiä lämpötiloja ja kylmiä lämpötiloja ilman muodonmuutoksia.
Eristetty lasi
Kansainvälisen avaruusaseman, Dragon-avaruusalusten ja muiden miehitettyjen avaruusalusten ikkunat on valmistettu lämmönkestävästä lasista. Tavallinen lasi rikkoutuu avaruusympäristössä, eikä se kestä laukaisun tai ilmakehän läpi kulkemisen vaikutusta. Lämmönkestävän lasin ominaisuudet mahdollistavat sen kestävän avaruuteen saapuvien ja sieltä poistuvien avaruusalusten jatkuvasti muuttuvan paineen. Se kestää erittäin kuumia ja kylmiä lämpötiloja halkeilematta tai rikkoutumatta.
Silica kangas ja aerogeeli
Avaruusalusten alueilla, jotka vaativat enemmän joustavuutta, käytetään yleensä silikoniliinaa. Esimerkiksi yhdysvaltalaisen avaruussukkulan laskutelineiden ympärillä on silikonikangas. Vaikka se ei ole kestävin materiaali, se kestää avaruusmatkailun ankaran kokeen rikkoutumatta. Airgeeliä on käytetty Yhdysvaltojen avaruussukkulassa, ja sitä käytetään nyt NASAn Mars-luotaimissa, mukaan lukien Curiosity ja Perseverance. Airgeelin kemiallinen rakenne on samanlainen kuin lasin. Sen huokoset sisältävät enemmän kaasua tai ilmaa kuin nestettä. Yksittäinen huokos on alle kymmenes tuhannesosa ihmisen hiuksen halkaisijasta, vain muutama nanometri. Pii-airgeelin nanohuokoinen luonne tekee materiaalista alhaisimman tunnetun kiintoaineen lämmönjohtavuuden.
