除了遥远的距离，恶劣的环境条件也给太空研究带来了巨大的挑战。剧烈的温度变化和宇宙辐射可导致卫星、研究设备和宇航服快速老化。因此，它们所使用的材料必须能够承受恶劣的条件。
人类探索太空的历史已经长达数十年，但我们窥见到的只是浩瀚宇宙的小小一角。原因之一在于，宇宙中充满了由质子和α粒子构成的宇宙背景辐射，而且辐射能极高。除了辐射，低至零下270摄氏度的极端温度也令太空研究困难重重。而地球表面有史以来测得的最低温度为零下93摄氏度。太空中的这些状况对于人类来说是致命的危险，地球上的我们全靠大气层的保护，才得以生存下来。宇宙辐射和极端温度令研究卫星及其设备不堪重负，这些设备所使用的材料过一段时间就会变脆。但是，更换部件并不像在地球上那样容易，因此设备材料的使用寿命至关重要。
非晶态金属和合成石英玻璃的用途各有不同。凭借独特的性能，这些材料对于太空中的极端环境条件具有出色的耐受能力。
51年前，当人类 首次登月时，宇航员在月球上安装了一台激光反射器 。直到今天，该反射器仍在持续测量月球与地球之间的精确距离，误差只有几厘米。生存的秘诀在于，该反射器由100个高纯度三棱镜组成，这些棱镜采用 贺利氏科纳米的合成石英玻璃制成 。合成石英玻璃 Suprasil® 能够承受太空中的极端条件。其化学纯度极高，因此不会受到宇宙辐射的影响。此外，该材料可以承受昼夜之间剧烈的温度变化，因而可以始终提供可靠的测量结果。
太空中的宇宙飞船、卫星、探测器和工具必须采用特殊材料制成，以防止在短时间内快速磨损，因为太空研究项目非常耗时。非晶态金属尤其耐用，而且与其他传统材料不同，非晶态金属可以承受极低的温度而不会变脆。 贺利氏非晶态金属 利用非晶态金属材料制造了各种各样的产品，例如为美国宇航局开发了一款用于太空机器人的钻头。
