航天技术与新材料两者之间有着极为密切的关系，先进的新材料技术是支撑先进航天武器装备和新型航天器发展的先导技术、基础技术和关键技术。先进航天新材料技术发展方向是：高性能（轻质、高强、耐高温、耐低温、高可靠性与长寿命等）功能化、复合化、智能化、低成本和高环境相容性等。航天功能材料已用于制造各种传感器、换能器和信息处理器，是航天器制导、测控、电子电气、通信及生命保障系统不可缺少的重要材料。其中微电子材料、光电子器件材料、传感器敏感元件材料、信息材料和智能结构材料等关键功能新材料，将对未来先进航天技术发展产生非常重要的作用。
　　先进的新材料性能，在相当程度上决定了航天器性能和水平：新材料技术的不断发展，推动了航天技术的不断进步。同时，航天技术的需求，牵引了新材料技术的发展；据统计资料表明：我国近年来有1100多种新材料中，其中八成是在我国航天空间技术牵引下研制完成的。? 航天新材料技术涉及的领域很广，在此仅举几例。足以说明新材料在航天技术中的地位和作用，并由此可见，发展航天新材料技术的重要性和迫切性。
　　1.合材料技术在航天技术中的应用 复合材料在航天器和武器各系统已得到广泛应用，先进的复合材料技术是当代先进航天材料技术发展的主体，发达国家均把复合材料技术定为具有最高优先权的技术领域之一，美国国防部连续多年将复合材料技术列为最优先发展的关键技术之一。先进的复合材料技术对航天技术的发展有着举足轻重的作用。先进复合材料在“神五”飞船固体发动机中的应用 固体火箭主要用于导弹武器，是衡量国家国防力量的一个重要标志。固体发动机是固体火箭的心脏，它的性能在很大程度上决定了整个固体导弹武器的水平和成本。我国的固体发动机在“神舟”五号（以下简称“神五”）飞船逃逸塔、飞船转轨和返回舱落地前瞬时产生反推力，这三个分系统中，已成功地得到了应用，其中逃逸塔是“神五”达到国际先进水平标志的关键技术之一，我国的固体发动机为“神五”飞船立下了汗马功劳。固体发动机与复合材料有着密切的关系，在某种程度上可以这样说：“一代复合材料，决定了代固体发动机的水平”。高强度玻璃纤维／环氧复合材料和有机纤维复合材料在高性能发动机壳体中己得到应用；碳／碳复合材料和碳／碳梯度复合材料在先进的固体发动机喷管中也得到了应用；高性能固体燃料是一种含能复合材料，它是固体发动机的核心技术，目前我国固体燃料复合材料的性能己接近国际先进水平。它在各类航天器和导弹武器中己得到广泛应用。
　　2．“神五”飞船防热新材料 飞船在轨道上运行时，迎着太阳时温度高达100℃以上，而背着太阳时又骤降至-100℃。这种冷热剧烈交替对宇航员的生存威胁很大。在飞船壳体内外分别采用有机、无机温控涂层材料保证飞船舱内保持正常的温度。?“神五”飞船在离地面80~50km高度返回降落时，以7.5km/s的速度，高速进入大气层，此时返回舱表面温度高达2000~3000℃，形成一个大火球，足以使一般无防热措施的返回舱等航天器在返回大气层中烧毁。解决飞船进入大气层防热的途径之?，就是在飞船外表穿上一件由防热材料做成的“防热衣”，这种防热衣是双向的，即能防热，又能散热。早期的防热材料是铜或铜合金，原理是通过材料本身的热容量来散热，后来防热材料改用烧蚀材料，利用材料的热解、熔化、蒸发等方式散热。传统航天器烧蚀材料由石棉或玻璃与酚醛复合材料组成，这种烧蚀材料存在密度大、结构笨重等缺点。“神五”飞船返回舱采用了一种低密度轻质防热烧蚀新材料，为“神五”安全返回在技术上创造了条件。“神五”返回舱防热新材料具有优良的防热性能，如直径为2.5m的“神五”返回舱表面积有22.4m?2，使用的防热烧蚀材料总重约500kg;相比之下俄罗斯联盟号返回舱，直径是2m，表面积是17m?2,它使用的防热烧蚀材料总重是700kg。“神五”返回舱防热新材料已达到了国际先进水平，此种防热新材料在民用领域也有着良好的应用前景。
　　3．沪产太阳能电池板新材料在“神五”飞船中应用 “神五”飞船整个电源系统，除返回地面需用蓄电池外，其余97％都由上海研制的太阳能电池板新材料提供能源。它是由12块1.5m?2的太阳能电池板组成，构成大约为3.5kW的太阳能电池发电系统。它能将比地面高出8倍的太空光资源转化为电能。它为“神五”在太空运行过程中遥控、遥测和控制转换提供了动力。这种新材料可仪我国研制的太空飞行器连续维持运行3至10年时间，其技术已达到世界一流水平。
　　4．航天空间新材料应用技术 卫星和飞船运行的地外空间具有高真空、强辐射和微重力等地球表面所没有的特性，我国自1975年以来，已成功地利用返回式遥感卫星和试验飞船的剩余空间，在地外空间进行了一系列的空间材料应用技术实验和空间生物实验，取得了多项令人鼓舞的成果。试制出了高纯度的砷化镓单晶体以及多种均匀合金；进行了微生物材料培养和蛋白质生产试验，其中航天育种成绩尤为突出，开创了一种全新的育种模式，为发展我国现代农业提供了新的技术支撑；利用空间环境还可制造出在地球上难以制造的药物。如1982年前苏联航天员在太空成功地生产流感疫苗，据测算，在太空生产此种药物只需一个月时间，相当于地球上同样设备需20年才能达到的产量。航天空间新材料高技术成果，可产生出许多新的高技术生产点并带动相关高新技术产业的发展。以美国为例，美国空间计划获得的技术已为美国经济增长2万亿美元。美国在航天空间上的投入产出比达到1∶10。 到2020年美国航天空间工业的产值将达到国内生产总值的10%~15%，其中新材料占有很大比重。因此发展航天空间新材料应用技术并使之产业化，是新材料技术中一项具有极为重要的战略意义的工作。
　　5．月球表面新材料、新能源开发与利用 发达国家现在又重开登月计划，其中一个重要原因就是在月球上寻找新材料，开发新能源。月球表面储存着极其丰富的核聚变材料氦?3，它在地球上的含量微乎其微，理论储量仅约15t。而月球中氦?3的资源初步估算，总储量为100万~500万t，建设一个50万kW的氘?氦核聚变发电站，每年消耗氦3仅50kg。100t氦3原料核电站所产生的电能，足够全球使用一年。月球上氦3能量开发后保守估计，可够人类用上几万年。月球中氦3是人类长期使用的、清洁、安全和高效的核聚变发电燃料。目前氦3的价格相当于黄金的30多倍。
　　6．纳米新材料在航天技术上应用 纳米新材料将首先广泛地应用于航天等军事领域，其中纳米隐身材料已进入实际应用阶段。纳米智能隐身材料是由纳米材料与纳米传感器、纳米计算机组合而成的一种新型材料。它同时具有可感知功能（信号感受功能或传感器功能），信息处理功能（纳米计算机）对信号作出最佳响应的功能（作动器功能或执行功能）具有自动适应环境变化智能化功能的特点。国外正在研究一种用于卫星的隐身新材料，可使卫星、导弹等航天器生产和飞行控制方式发生根本性变革，使隐身航天器能够达到自检、自监控、自修复、自校正和自适应的目的，使航天器系统真正能实现自动化和智能化。采用纳米技术研制成纳米卫星，这是目前先进航天器在太空领域竞争的焦点之一。纳米卫星质量（10kg以内）很轻，可以不使用高成本的大型运载工具进行发射，纳米卫星可以在研究所、大学制造，其制造成本比一般卫星大大降低。一旦纳米卫星用于军事目的，则将从根本上改变军事力量的对比。未来谁能掌握纳米卫星技术，谁将拥有太空。