Les ingénieurs et les scientifiques étudient activement le developpement de nouveaux matériaux multifonctionnels pour avancer l'exploration spatiale et assurer la sécurité des astronautes. Les principaux défis sont: la mise au point de structures légères capables de protéger contre les rayonnements, le froid et les micrométéorites, il faut aussi fournir un environnement vital à l'intérieur des structures spatiales. Les nanotechnologies jouent un rôle clé en donnant l'espoir de créer des matériaux capables de résoudre les problèmes de production d'énergie, de stockage et de traitement des déchets dans les environnements spatiaux. Le développement de matériaux capables d'auto-réparer après des dommages, ainsi que de nouveaux tissus avec les fonctionnalités supplémentaires, est une priorité pour la sécurité des missions spatiales habitées.