هوافضای تجاری در حال رونق است و جزء مهمی از آینده بشریت خواهد بود. بهترین شیوه های فعلی برای مواد جدید به کار رفته در این زمینه در ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) و ماهواره هایی که به زمین خدمت می کنند و سفرهای اکتشافی به منظومه شمسی را آغاز می کنند، منعکس شده است. برخی از مواد نسبت به سایرین با محیط های خلاء سازگارتر هستند.
آلومینیوم
شاید مفیدترین ویژگی آلومینیوم این باشد که هم محکم و هم بسیار سبک وزن است. خود آلومینیوم برای استفاده در فضا به اندازه کافی بادوام نیست، اما رایج ترین افزودنی مورد استفاده در ساخت آلیاژهای فضایی است. افزودن آلومینیوم به این دلیل است که می تواند وزن محصول نهایی را بدون از دست دادن قدرت زیاد کاهش دهد. به عنوان مثال، فضانوردان از لوورهای آلومینیومی در ایستگاه فضایی بینالمللی برای محافظت از ایستگاه در برابر زبالههای فضایی پرنده استفاده میکنند.
تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم
تیتانیوم یک فلز سبک وزن است که در هواپیماهای جت استفاده می شود و می توان از آن به تنهایی استفاده کرد یا در مواد آلیاژی فضایی ساخت. تیتانیوم به طور گسترده در زیرساخت های فضایی موجود در ایستگاه فضایی بین المللی و ماهواره ها استفاده می شود. یک صفحه تیتانیوم خالص حکاکی شده از پروژه روزتا اکنون در خارج از ایستگاه فضایی بین المللی نصب شده است که حاوی سوابق زبان های زمین است. تیتانیوم میتواند در محیطهای شدید فضا از جمله نوسانات دما، تشعشعات کیهانی و خورشیدی مقاومت کند.
مواد کامپوزیت کربن کربن
این ماده که با نام RCC نیز شناخته می شود، در برنامه شاتل فضایی ایالات متحده بسیار مهم است. این منطقه مهمی را در سطح بالهای شاتل فضایی پوشش میدهد و پس از ورود مجدد به جو، گرمای شدید را تحمل میکند. اصل کار مانند رادیاتور ماشین پیچیده است که گرما را آزاد می کند. در هر جایی که گرمای شدید ممکن است بر عملکرد فضاپیما تأثیر بگذارد و گرما را از مناطق حساس تر فضاپیما دور کند، قرار می گیرد. RCC سبک وزن است، اما همچنین بسیار شکننده است. در طول پرتاب شاتل فضایی کلمبیا، یک قطعه از مواد عایق فوم پلی یورتان که از مخزن سوخت خارجی افتاد، باعث آسیب جزئی به مواد عایق شد و در نتیجه یک حادثه فاجعه بار رخ داد که منجر به کشته شدن هفت خدمه شد. شاتل فضایی نظامی X-37 و Dreamchaser از نسخه پیشرفتهتری از RCC به نام TUFROC (مخفف کامپوزیت آنتیاکسیدانی تقویتشده با فیبر تکتراشه سخت) استفاده کردند.
کولار
فیبر کولار یک ماده فضایی مهم است. همانطور که می دانید برای طراحی لباس های بادوام استفاده می شود. ارتش و سازمان های مجری قانون از جلیقه های فیبر کولار برای محافظت از سربازان و پلیس در برابر آسیب های گلوله استفاده می کنند. همانطور که می تواند گلوله ها را مسدود کند، الیاف کولار در فضا می تواند از ماهواره ها، فضاپیماها و ایستگاه فضایی بین المللی در برابر زباله های شناور و زباله های فضایی در مدار زمین محافظت کند. فیبر کولار سبک و بادوام است و قادر به تحمل گرمای شدید و دمای سرد بدون تغییر شکل است.
شیشه عایق
پنجره های ایستگاه فضایی بین المللی، فضاپیمای دراگون و سایر فضاپیماهای سرنشین دار از شیشه مقاوم در برابر حرارت ساخته شده اند. شیشه های معمولی در محیط فضا می شکند و نمی توانند در برابر ضربه پرتاب یا عبور از جو مقاومت کنند. ویژگیهای شیشههای مقاوم در برابر حرارت آن را قادر میسازد تا در برابر فشار دائمی در حال تغییر فضاپیماها که وارد و خارج میشوند مقاومت کند. این می تواند در برابر دمای بسیار گرم و سرد بدون ترک یا شکستن مقاومت کند.
پارچه سیلیکا و ایروژل
برای مناطقی در فضاپیما که به انعطاف پذیری بیشتری نیاز دارند، معمولاً از پارچه سیلیکونی استفاده می شود. به عنوان مثال، منطقه اطراف ارابه فرود شاتل فضایی ایالات متحده از پارچه سیلیکونی استفاده می کند. اگرچه این ماده بادوام ترین ماده نیست، اما می تواند در آزمون سخت سفر فضایی بدون شکستگی مقاومت کند. ایروژل در شاتل فضایی ایالات متحده استفاده شده است و اکنون در کاوشگرهای مریخ ناسا از جمله کنجکاوی و استقامت استفاده می شود. ساختار شیمیایی ایروژل شبیه شیشه است. منافذ آن به جای مایع حاوی گاز یا هوا است. یک منفذ منفرد کمتر از یک ده هزارم قطر موی انسان است، فقط چند نانومتر. ماهیت نانو متخلخل آئروژل سیلیکون باعث می شود این ماده کمترین رسانایی حرارتی را در جامدات شناخته شده داشته باشد.
