将来の宇宙ベースの赤外線天文コロナグラフィック観測のために、コロナグラフでアルミニウムミラーが採用されています。空間でのブロードバンド中赤外線観測には、冷却された反射光学系が必要ですが、コロナグラフィには高精度の光学成分が必要です。たとえば、次世代赤外線天文学衛星プロジェクトSPICA（SCI：SPICAコロナグラフ機器）のために最初に提案されたコロナグラフは、ダイヤモンドに転向した表面を備えた高精度のアルミニウム外れミラーを含む光学システムの製造と評価を伴いました。コロナグラフマスクを使用したコロナグラフィック光学実証実験が行われました。まず、アルミニウムミラーの波面誤差（WFE）をHe-ne Fizeau干渉計を使用して測定して、WFEのSCI要件を満たしたことを確認しました。その後、ミラーは光学システムに統合され、システムの全体的な性能が評価されました。光学成分の総WFEは33 nm（RMS）と推定され、各ミラーは光学成分の中央14 mm領域に10〜20 nm（RMS）を寄与しました。 10-5.4 10-5.4のコントラストは、目に見える光のコロナグラフで達成されました。モデルの計算と測定された光学性能に基づいて、コロナグラフィックイメージングシステムは、 5 µmの波長で約10-7 10-7のコントラストを達成すると予測されています。
アリエルミッションへの応用：
アリエル（大気中のリモートセンシング赤外線外惑星大規模な範囲）ミッションは、望遠鏡の1メートル直径アルミニウムプロトタイプミラーの設計、分析、および開発について説明しています。欧州宇宙機関（ESA）は、2028年に打ち上げが予定されている次のメディアクラス科学ミッション（M4）としてアリエルを選択しました。このミッションは、選択された外惑星の雰囲気を研究することを目指しています。ペイロードは、一連の楽器が先行する1メートルクラスの望遠鏡に基づいています。望遠鏡の構成は、偏心のある瞳孔、2ミラーのレイアウト、3軸外の軸外放物鏡を備えた古典的なカッセグレインデザインとして定義されます。 1メートル直径プライマリミラー（M1）を製造するための材料に対してトレードオフ分析が行われ、望遠鏡ミラーと構造の両方のベースライン材料としてアルミニウム合金が選択されました。今日、アルミニウム合金などの金属は、赤外線波長範囲で動作する製造スペース望遠鏡について頻繁に考慮されています。アリエルのような大きなアルミニウムミラーを生産することは挑戦的であり、実現可能性を実証するために専用の研究開発プログラムが開始されました。 M1フライトモデルと同じサイズであるが、より単純な表面プロファイルを備えたプロトタイプミラーが製造およびテストされています。
将来の赤外線天文衛星へのアプリケーション：
スペース赤外線ミッションの冷却光学系：
スペース赤外線ミッションの場合、赤外線のバックグラウンドと検出器ノイズを抑制するために、機器全体を冷却することが重要です。これに関連して、アルミニウムは極低温光学系に適しています。これにより、その優れたマシン可能性により、低温での光学的不整列を緩和するのに役立つ光学成分を含む、同じ材料を機器構造全体に使用できるようにするためです。アルミニウムミラーは、超高精度の機械加工を介して製造され、それらの波面誤差（WFE）をフィゾー干渉計を使用して測定しました。 WFEのパワースペクトル密度に基づいて、すべてのミラーの表面精度がSPICAコロナグラフ機器の要件を満たすことが確認されました。次に、ミラーを光学システムに統合し、システムの画質を光レーザーを使用して検査しました。総WFEは、Strehl比に基づいて33 nm（RMS）と推定され、個々のミラー測定から派生したWFE値と一致しています。
中赤外線の極低温光学系のアプリケーション：
変形の制約と腐食保護：
中赤外線機器では、金コーティングされたアルミニウムミラーが極低温光学系に使用されます。アルミニウムミラーの熱収縮誘発性変形を評価するために、室温から100 Kまでの冷却サイクル中に表面モニタリング測定が行われました。ミラーの電気化学的腐食を防ぐための効果的な方法も調査されました。断熱層の挿入、多層湿気遮断コーティングの形成、コーティングの前に精密洗浄の実行など、さまざまなコーティング条件によって複数のサンプルが調製されました。金層を堆積し、SIO保護層で覆う前の精密洗浄は、アルミニウム腐食の阻害に効果的であることが証明されました。 SIOオーバーコーティングされたミラーは、中赤外線アプリケーションの冷却試験を生き延び、6〜25 µmの範囲で約1％の反射率減少を示しました。
赤外線レーザー光学系のアプリケーション：
レーザー耐性と環境に安定した誘電体強化IRミラーの製造：
HFO 2 2 /SIO 2 2多層は、修正反応性プラズマイオンアシスト堆積を介して単一点ダイヤモンドに転向したアルミニウム基板に堆積し、レーザー耐久性と環境安定した誘電体誘発性IRミラーを1064 nmの波長で形成しました。誘電体強化ミラーの光学性能に対するダイヤモンドに転向したアルミニウムの表面品質の影響を評価しました。最大11 j/cm 2 2のレーザー誘発損傷閾値（LIDT）は、20 nsのパルス持続時間と20 Hzの繰り返し率で1064 nmでパルスモードでテストされた強化されたアルミニウムミラーで達成されました。レーザー損傷の形態は、走査型電子顕微鏡（SEM）を使用して明らかにされました。損傷メカニズムは、アルミニウム基板表面に埋め込まれた粒子によって引き起こされる結節欠陥に起因していました。