运载火箭、飞船以及航天探测器在执行任务过程中，会遭遇一系列恶劣环境的考验。例如，在发射升空阶段，火箭会迅速经历从地面环境向高空环境的转变，导致周围温度发生急剧变化；当飞船重返大气层时，因以极高速度与大气层剧烈摩擦产生极高温和高热量，形成所谓的“黑障”效应，此时通信中断，风险加剧；而在太空轨道运行期间，航天器还会面临极端的温差挑战——面向太阳的一侧可能遭受强烈的太阳辐射加热，而背阳的一侧则可能接近绝对零度的低温环境。

为应对这些极端温度条件及其变化，科研人员需要利用先进的技术和材料来设计高效的热管理系统。这些系统旨在确保运载火箭、飞船及探测器在各种极端条件下的安全与正常运行。特别是在一些关键部位应用高性能的热防护系统或隔热材料，对于保障航天任务的成功极为关键：

运载火箭发动机燃气管路系统需要防止高温燃气对管路造成损害，确保燃气管路周边的电子元器件在火箭有效时段正常工作。氧化剂和燃料箱体则需要高效隔热材料保持内部燃料和氧化剂温度的稳定，防止过热或过冷。

当载入飞船从太空返回地球时，其与大气层的高速摩擦会产生大量的热量，表面温度可以上升到1700-3000℃的高温。为了保护飞船和内部的宇航员或货物，需要设计高效的热防护系统，以防止高温热量传导到飞船内部。

太空中的空间站、飞船、探测器等既要适应阳光直射下的酷热，也要适应阳光背面的极冷温度。这需要使用性能良好的保温隔热材料来维持内部稳定的温度，以保护其内部的仪器、设备和宇航人员。

火星车着陆发动机产生的热量使周围的温度超过1000℃，为保证整个着陆过程让它身后的温度处于可接受的范围，必须使用高性能的超级高温隔热材料进行防护。而在火星车巡视阶段，也需要使用适应超低温的极寒保温材料，确保火星车在-130℃环境下长时间正常工作。

导热系数极低的微纳高温绝热材料经过特殊的复合与定制工艺，非常适用于航天热防护系统（TPS）。微纳绝热材料能够在极端温度下提供极优秀的隔热性能，这有助于运载火箭、航天器等在各种苛刻环境下的热管理。在航天领域，微纳绝热材料可适用于以下几个方面：

火箭发动机工作时会产生高温，使用柔性微纳绝热材料材料可以保护发动机周围的管路结构，防止高温燃气对管路系统造成致命损害。

微纳高温绝热板芯材可与陶瓷片复合成一体化热防护材料，也可与高温镍基合金、钛合金和陶瓷等材料复合成盖板式热防护系统；微纳柔性绝热毯能适应复杂的外形结构，可大面积用于航天飞行器背风面区域的热防护。

在执行太空探索科学任务的一些敏感仪器需要维持在特定温度下工作。使用超低导热系数的微纳绝热材料或纳奇保温材料可以帮助维持仪器所需的温度环境。

选用微纳绝热材料能明显优化热防护系统，可以在不影响航天器、火箭等整体性能的情况下提供最高效的热防护作用。同时，使用微纳高温隔热材料还能促进飞船、航天器等的轻薄化设计，明显减少热防护系统的重量，并为增加内部有效空间提供最大的可能。