In den Ingenieur- und Naturwissenschaften bezeichnet der Begriff Mission eine übergeordnete, zielgerichtete Programmatik, die Forschung, Entwicklung und Implementierung bündelt. In der Werkstofftechnik strukturieren Missionsansätze komplexe, interdisziplinäre Vorhaben – etwa zur Entwicklung CO₂-armer Stähle, hochtemperaturbeständiger Keramiken oder langlebiger Batteriematerialien.

Kernmerkmale von Forschungsmissionen sind (1) eine klar formulierte, gesellschaftlich oder industriell relevante Zielsetzung (z. B. Leichtbau zur Emissionsreduktion), (2) die Integration mehrerer Skalen (von atomarer Modellierung bis Bauteilprüfung), (3) die Verknüpfung von Grundlagenforschung und anwendungsnaher Entwicklung sowie (4) ein explizites Zeit- und Umsetzungsprofil, häufig mit Meilensteinen und Technologie-Reifegraden (TRL).

In der Praxis werden Missionsstrukturen häufig in nationalen und europäischen Förderprogrammen genutzt. Sie ermöglichen eine koordinierte Bearbeitung von Themen wie Wasserstofftauglichkeit von Pipeline-Stählen, Ressourceneffizienz durch Recyclinglegierungen oder Robustheit additiv gefertigter Bauteile. Typisch ist dabei die Kopplung experimenteller Methoden (z. B. in situ-Charakterisierung) mit Simulation (DFT, Phasenfeld, FEM) und Datenwissenschaft (Materials Informatics).

Mehrere Missions können parallel existieren und durch gemeinsame Querschnittstechnologien wie Hochdurchsatz-Synthese oder digitale Materialzwillinge verbunden sein. Für Wissenschaftler schaffen sie einen Rahmen, in dem individuelle Projekte konsistent auf übergeordnete technologische und ökologische Zielbilder – etwa Kreislaufwirtschaft oder Klimaneutralität – ausgerichtet werden.