Des chercheurs britanniques ont développé des miroirs en aluminium légers et flexibles, spécifiquement conçus pour les télescopes embarqués sur les CubeSats. Cette innovation promet une réduction significative de la masse des miroirs primaires, estimée à environ 60% par rapport aux conceptions traditionnelles, marquant une étape cruciale dans l'optimisation des plateformes spatiales miniaturisées.
Le miroir conçu présente une géométrie annulaire avec un diamètre extérieur de 84 mm et un diamètre intérieur de 32 mm. Il intègre une structure interne en treillis, semblable à une nid d'abeille, appelée « split-p internal lattice », visant à renforcer sa robustesse tout en diminuant son poids. Les simulations par analyse par éléments finis (FEA) ont prédit une réduction de masse d'environ 56%, approchant l'objectif de 60%.
Le processus de fabrication a utilisé la fusion laser sur lit de poudre avec un alliage d'aluminium AlSi10Mg. Cet alliage, couramment employé dans la fabrication additive métallique, offre une bonne aptitude au traitement et des propriétés mécaniques ajustables. Après l'impression, un traitement par pressage isostatique à chaud (HIP) a été appliqué pour minimiser la porosité interne et améliorer la résistance, suivi d'un tournage au diamant monocoup pour obtenir la surface réfléchissante.
Les analyses par tomodensitométrie à rayons X ont révélé la présence de petits pores, particulièrement concentrés sur le périmètre. Les mesures de rugosité de surface étaient inférieures à 8 nm, les échantillons traités par HIP présentant une rugosité légèrement supérieure à ceux usinés au diamant. Le processus HIP, bien qu'il réduise la porosité et augmente la résistance, a également entraîné une augmentation des valeurs de diffusion totale intégrée (Total Integrated Scatter) due à l'accroissement de la rugosité de surface.
Cette recherche s'inscrit dans le cadre d'un projet financé par l'Agence Spatiale du Royaume-Uni, soulignant un intérêt national pour le développement de technologies avancées pour les CubeSats. La demande croissante pour des miroirs rentables, robustes et légers rend cette recherche particulièrement pertinente. Les travaux futurs incluront l'application d'un revêtement optique au chrome et des tests de flexibilité thermique pour évaluer les performances du miroir dans les conditions spatiales.