英國研究人員成功開發出適用於立方衛星（CubeSats）的輕量化、高彈性鋁合金鏡面，透過先進的3D列印技術，預計能大幅減輕主鏡重量約60%，為太空光學儀器帶來革命性進展。
這項創新技術的核心在於其獨特的鏡面設計。研究人員打造了一個環狀鏡面，外徑為84毫米，內徑為32毫米，並採用了類似蜂巢結構的「分離式內部晶格」設計。這種結構不僅增強了鏡面的堅固性，更顯著降低了整體重量。根據有限元素分析（FEA）模型預測，此設計能實現約56%的重量減輕，與目標的60%非常接近。
製造過程採用了雷射粉末床熔融（Laser Powder Bed Fusion, LPBF）技術，並選用AlSi10Mg鋁合金。後續處理步驟包括熱等靜壓（HIP）以減少材料孔隙率，以及單點金剛石車削（Single-point diamond turning）來精密加工出高反射表面。然而，X光斷層掃描（X-ray Computed Tomography）顯示，在雷射路徑變換的邊緣區域存在微小孔隙。儘管所有樣品的表面粗糙度均低於8奈米，但經過HIP處理的樣品表面粗糙度略高於金剛石車削的樣品。HIP製程雖能提升內部強度並減少孔隙，卻也因表面粗糙度增加而導致總體積分散射（Total Integrated Scatter, TIS）值升高，這對光學應用構成挑戰。
立方衛星作為一種小型、低成本的衛星平台，近年來在太空探索領域扮演著日益重要的角色。它們能夠搭載先進的科學儀器，進行地球觀測、天文觀測，甚至光學通訊等任務。隨著立方衛星技術的成熟，對輕量化、高性能組件的需求也隨之增加。傳統的鏡面製造方法在實現高精度與輕量化之間常面臨取捨，而3D列印技術，特別是LPBF，為解決這些難題提供了新的途徑。LPBF技術能夠製造出傳統工藝難以企及的複雜幾何結構，這對於在有限空間內最大化儀器性能至關重要，同時也減少了材料浪費並縮短了生產週期。
為了進一步提升鏡面品質，研究團隊計劃在未來對其應用鉻光學塗層，以改善表面特性，並將進行熱彈性測試，以評估其在太空環境下的實際表現。這項研究的成果，對於滿足日益增長且對成本效益、堅固性及輕量化鏡面有高度需求的立方衛星技術發展而言，無疑是一項關鍵的進步。透過克服製造上的挑戰，這項技術為更深入的宇宙探索和科學發現開闢了新的可能性，使我們能夠以更經濟、更有效的方式拓展對宇宙的認知邊界。