
Avec l'accroissement des possibilités d'accès à la microgravité, notamment avec la Station spatiale internationale, les scientifiques se sont rendu compte que des conditions de pesanteur quasi nulle constituaient un excellent laboratoire qui permettrait de mieux comprendre les processus physiques et chimiques qui façonnent les matériaux. Sur Terre, la gravité complique les travaux des scientifiques qui tentent de trouver comment divers matériaux se combinent pour former des alliages présentant des propriétés recherchées, notamment la légèreté et la résistance. Mais dans les conditions de microgravité de la navette spatiale, de la station spatiale Mir ou de la Station spatiale internationale, les effets perturbateurs de la gravité sont pratiquement éliminés.
Le Programme des sciences physiques dans l'espace de l'Agence spatiale canadienne a donc tenté, depuis le début des années 1990, de permettre une meilleure compréhension de l'effet de la gravité sur la constitution et les propriétés des matériaux. Ainsi, une de ses principales contributions aux sciences des matériaux est la mise sur pied de quatre générations de fours utilisés en microgravité pour l'élaboration de nouveaux alliages de matériaux.
La dernière génération, le four ATEN (Advanced Thermal ENvironment), est destinée à la Station spatiale internationale. Le four ATEN comblera un grand éventail d'exigences scientifiques puisqu'il permettra la conduite d'expériences du côté des études fondamentales (diffusion, maturation d'Oswald, poussée particulaire) et permettra aussi l'amélioration des techniques de traitement des matériaux pour la formation de semiconducteurs, de céramiques et de verres de meilleure qualité. Les expériences effectuées auront pour mandat de mieux comprendre les effets de la gravité sur la formation de différents alliages.
Les expériences réalisées avec les différentes générations de four ont permis à la communauté canadienne de microgravité d'obtenir d'excellentes mesures des propriétés intrinsèques et des techniques de traitement des matériaux. En fait, ces expériences ont donné la possibilité au Canada de devenir un chef de file mondial dans plusieurs domaines des sciences des matériaux.
D'autres expériences concernant les sciences des matériaux ont été appuyées par le Programme des sciences physiques dans l'espace. C'est le cas des expériences CFZF, NANOGAS et CSAR I et II.