橡樹嶺國家實驗室和Sierra Space基於 20 世紀 80 年代的太空梭技術開發了一種新型隔熱罩，用於保護下一代可重複使用的航天器免受重返大氣層時致命熱量的影響。
航天器安全返回地球的最大障礙是我們自己的大氣層。就像我們星球周圍的空氣層保護我們免受宇宙射線和不斷降落到我們身上的流星的傷害一樣，它也會燒燬軌道衰減的衛星——前提是它們沒有配備特殊保護。
當今最常用的隔熱罩由苯酚塑膠製成。這些隔熱罩最早開發於 20 世紀 50 年代，透過所謂的燒蝕遮蔽保護返回的航天器。它透過蒸發塑膠並在造成損壞之前帶走熱量來處理航天器以超音速撞擊大氣層時產生的熱量。
它有效，但只能透過破壞防護罩來使用，因此只能使用一次，使用壽命非常有限。美國宇航局為 20 世紀 80 年代開始飛行的太空梭開發了一種替代方案。太空梭機隊使用了一種由大量陶瓷碳化矽瓦片製成的隔熱罩。這些隔熱罩的工作原理是吸收熱量並非常緩慢地釋放熱量。事實上，它釋放熱量的速度非常慢，即使它已經白熱化，也可以安全地拿起其中一塊隔熱瓦，只要你抓住鋒利的邊緣。
不幸的是，這些隔熱瓦有一些重大缺點。太空梭的底面上必須貼上超過 24000 塊 6×6 英寸 (15×15 釐米) 的矽纖維隔熱瓦。每一塊都必須用模具手工製作，並加熱到 2350 °C (4262 °F)。在實踐中，這些瓷磚很容易鬆動和脫落。它們也非常脆弱，2003 年哥倫比亞號航天飛機發射期間，隔熱層脫落，導致大量隔熱層受損，機翼邊緣未受保護，撞上大氣層，導致航天器完全損毀。
Sierra Space 的 Dream Chaser 軌道器上安裝的新隔熱層採用碳化矽和碳纖維的組合，可提供保護、高強度和穩定的飛行動力。此外，新的製造技術使這些隔熱層的生產勞動強度大大降低。結果是隔熱板從 20 世紀 80 年代 NASA 每年發射五次太空梭時開始，發展到可以每天發射五次的下一代隔熱板。它將用於 Sierra Space Dream Chaser，這是有史以來第一架有翼商用太空飛機，旨在將機組人員和貨物運送到低地球軌道。
ORNL 首席研究員 Greg Larsen 說：“實現由快速著陸到發射週轉時間驅動的飛行節奏的關鍵是 TPS 的可重複使用性。我們正在探索的材料將突破可重複使用的界限，這將直接轉化為太空接入提供商的商業可行性。”
