泡沫芯孔隙率通常在 80%~95%，密度极低且具超弹性与各向同性：与高强度面板组成夹芯结构后，面板承拉压、芯层承剪切，获得高比强度／比刚度；泡沫本身又是优秀隔热体——“承载／隔热一体化”正是航天夹层结构的主流思路。金属泡沫（泡沫铝等）相比聚合物泡沫还具备高熔点、可焊接、导热好、可回收等优势。
运载火箭低温共底有三种构型：①双层钢板真空式（半人马座、宇宙神、泰坦系列），靠 N₂ 冷凝排气形成真空绝热层；②复合材料蜂窝夹芯（土星五号二级、阿里安 5 上面级），需抽真空，制造维护繁琐；③泡沫夹芯——《复合材料学报》研究将其评为“低温共底贮箱设计中最有优势的方案”：最轻质，比强度比刚度与蜂窝相当，绝热更好且免抽真空，抗压缩稳定性与粘接可靠性更优，成型适应复杂曲面。工程实例：阿里安 5 曾评估 AIREX R82 PET 泡沫共底；长征六号二级采用 PMI 泡沫夹芯共底（搅拌摩擦焊＋VARI 胶接装配），较蜂窝方案减重 5 kg，解决约 190 ℃ 大温差隔热；《深空探测学报》记载上海航天设备制造总厂以泡沫仿形加工＋真空辅助成型研制液氧煤油共底贮箱。
泡沫铝夹芯板／填充管在冲击下通过泡沫胞元压溃吸收大量能量，是箭体、整流罩与着陆结构的候选防护形式：《爆炸与冲击》系列研究表明，泡沫铝夹芯梁与泡沫铝填充圆管的吸能能力和平均压溃载荷显著优于空管；分层密度梯度泡沫夹芯的抗冲击性能优于等质量均质芯材（中国力学学会刊论文）。NASA 在 ARMOR 金属热防护系统（X-33 之后续作）中以 Inconel 蜂窝夹层＋Saffil 纤维绝热＋低温泡沫的组合实现可复用 TPS 与贮箱壁结构一体化，四块 18 英寸见方验证件已完成制造并规划热／力联合试验。
DLR（德国宇航中心）AKIRA／TRANSIENT／TWEAK 项目针对可复用低温贮箱发展“吹除间隙（purge gap）”绝热概念：以预热气体在低温绝热层与再入热防护层之间形成气隙，两层解耦独立优化。金属贮箱方案已验证热循环（液氮 −180 ℃ 加注稳态＋690 ℃ 再入热流）后无显著退化；TRANSIENT 进一步把吹除系统集成进 CFRP 波纹夹芯，夹芯同时充当结构与泄漏排放通道。最新研究（MechanoEngineering 2026）探索 3D 打印泡沫填充波纹夹芯，实现“承载＋主动冷却”一体化，目标应用于飞机／航天器高热流区域。