航天器的制造，需要什么樣的材料才可以保證能夠沖破地球大氣層？
鋁—使用*廣泛的傳統(tǒng)材料（用于肼和一氧化二氮推進劑罐），密度低，比強度良好，可焊接，還可通過擠壓、鑄造、機器加工等成型，價格低廉且隨處可得，沒有極端的絕 對強度，熔點較低（933K）鎂—硬度高，比強度良好，延展性比鋁差，因為具有化學活性所以需要表面涂層（這也導致了它的生產(chǎn)成本更高）。
鈦—熔點在1933F，重量輕，比強度高。硬度高于鋁（但還沒有達到鋼的硬度），耐腐蝕，耐高溫，比鋁、鐵更脆（韌性低），難于獲取，性能不如鋁（比不銹鋼的價格貴六倍）。用于壓力罐、燃料罐和高速交通工具的涂料。
鐵合金的不銹鋼--有著高強度、高剛度、耐腐蝕，能夠承受1200K的高溫。盡管它是高密度但是便宜，還是在航天器上被廣泛使用（螺釘、螺栓等幾乎都是鋼的）
奧氏體鋼—不具有磁性，沒有脆性轉(zhuǎn)變溫度，可焊接且易于加工，價格便宜且可以廣泛獲取，易發(fā)生氫脆（氫原子吸附到晶格中會使合金變脆）。被用于航天器的推進和低溫系統(tǒng)。
鈹—*堅硬的天然物質(zhì)（金屬鈹不是天然存在的，但是它的化合物是存在的），低密度，高比強度，耐高溫。它價格昂貴也有毒性（對人體組 織有腐蝕性且有致癌性）。鈹是低原子序數(shù)，對X射線是可穿透性的，純的金屬鈹已用于制造火箭噴管。
鎳鈷合金—適用于高溫環(huán)境例如隔熱罩和火箭噴嘴。該合金還擁有比鋼還要高的密度（8200公斤每立方米）。鋁鋰合金—強度和鋁相似，但是輕了幾個百分點。鈦鋁合金—比較脆，但是重量輕，耐高溫。
在不遠的將來，我們可以使用塑料和各種混合材料的合成物，例如金屬基復合材料，可以極大地降低飛行器的重量這樣可以極大地降低發(fā)射成本。事實上除了航天器外層艙壁，碳纖維技術(shù)已經(jīng)被用于替代用于做飛行器組件。出于航天器飛行時面對巨大的溫度和壓力，外層艙壁仍然是用金屬鈦、鋁或其他常規(guī)金屬和合金制成。B2隱形轟炸機的機翼是用碳纖維材料制成，但是相對于航天器發(fā)射時承受的壓力和從太空再次返回到大氣層時承受的熱量相比都小很多。
纖維增強材料例如碳、芳綸和玻璃復合材料在工程材料中都具有*高的強度和剛度-重量比。這樣適用于航天器、航空航天和高速機器等應用場景，這些特性可以提供高效和高性能的系統(tǒng)。例如碳纖維復合材料五倍于同等重量的鋼的強度，這樣允許更輕的結(jié)構(gòu)以達到相同的性能水平。此外，碳和芳綸的復合材料具有接近于零的熱膨脹系數(shù)，這樣使它們在超精密光學平臺和尺寸穩(wěn)定天線設計時必不可少。一些碳纖維在所有材料中具有*高的導熱率，這樣允許它們作為電子和航天器應用中的散熱元件。
甚至碳納米管和纖維也正在考慮用于航天器和火箭技術(shù)中，所以在這個激動人心的領域還有很多值得期待的東西。航天器每輕一磅就可以節(jié)省5000美元（約合人民幣4萬元）的發(fā)射成本。這意味著，如果你用一磅新類型的合金替換一磅鋁，你將可以重新獲得每磅近5000美元的發(fā)射資金，因為鋁僅占5000美元的百分之一！
