Odkedy astronómovia prvýkrát začali používať ďalekohľady, aby získali lepší pohľad na nebesá, zápasili so základným hlavolamom. Okrem zväčšenia musia byť ďalekohľady schopné rozlíšiť aj malé detaily objektu, aby sme ich mohli lepšie pochopiť. To si vyžaduje vytvorenie väčších a väčších zrkadiel na zachytávanie svetla, čo si vyžaduje nástroje väčšej veľkosti, ceny a zložitosti.
Vedci pracujúci v vesmírnom leteckom centre NASA Goddard však pracujú na lacnej alternatíve. Namiesto toho, aby sa spoliehali na veľké a nepraktické ďalekohľady s veľkou apertúrou, navrhli zariadenie, ktoré dokáže rozlíšiť drobné detaily a zároveň byť zlomkom veľkosti. Je známy ako fotónové sito a je špeciálne vyvinutý na štúdium slnečnej koróny v ultrafialovom svetle.
V zásade je fotónové sito variáciou na Fresnelovej zóne, čo je forma optiky, ktorá pozostáva z pevne rozmiestnených súprav krúžkov, ktoré sa striedajú medzi priehľadným a nepriehľadným. Na rozdiel od ďalekohľadov, ktoré zameriavajú svetlo lomom alebo odrazom, spôsobujú tieto dosky rozptyl svetla cez priehľadné otvory. Na druhej strane sa svetlo prekrýva a potom je zaostrené na konkrétny bod - vytvára sa obraz, ktorý je možné zaznamenať.
Fotónové sito pracuje na rovnakých základných princípoch, ale s trocha prepracovanejším zákrutom. Sieť pozostáva namiesto tenkých otvorov (t. J. Fresnelových zón) z kruhovej kremíkovej šošovky, ktorá je posiata miliónmi malých otvorov. Aj keď by takéto zariadenie bolo potenciálne užitočné na všetkých vlnových dĺžkach, tím Goddardovcov špecificky vyvíja fotónové sito, aby zodpovedal 50-ročnú otázku o Slnku.
V podstate dúfajú, že študujú slnečnú korónu, aby zistili, aký mechanizmus ju zohrieva. Vedci už nejaký čas vedeli, že koróna a ďalšie vrstvy slnečnej atmosféry (chromosféra, prechodná oblasť a heliosféra) sú výrazne horúce ako jej povrch. Prečo to tak zostalo záhadou. Ale možno nie dlhšie.
Ako Doug Rabin, vedúci tímu Goddardov, uviedol v tlačovej správe NASA:
„Je to už úspech ... Už viac ako 50 rokov je ústrednou nezodpovedanou otázkou v oblasti slnečnej koronálnej vedy pochopenie toho, ako je energia prenášaná zdola schopná ohriať korónu. Súčasné prístroje majú priestorové rozlíšenie asi stokrát väčšie ako vlastnosti, ktoré je potrebné dodržať, aby sme pochopili tento proces. “
S podporou programu Goddard's Research and Development už tím vyrobil tri sitá, z ktorých všetky merajú priemer 7,62 cm (3 palce). Každé zariadenie obsahuje kremíkovú doštičku so 16 miliónmi dier, ktorých veľkosť a umiestnenie boli stanovené pomocou výrobnej techniky zvanej fotolitografia - kde sa svetlo používa na prenos geometrického vzoru z fotomachy na povrch.
Z dlhodobého hľadiska však dúfajú, že vytvoria sito s priemerom 1 meter (3 stopy). S nástrojom tejto veľkosti veria, že dokážu dosiahnuť až 100-krát lepšie uhlové rozlíšenie v ultrafialovom žiarení ako vesmírny teleskop NASA s vysokým rozlíšením - observatórium slnečnej dynamiky. To by stačilo na to, aby sme dostali nejaké odpovede od slnečnej koróny.
Medzitým plánuje tím začať s testovaním, či sito môže fungovať vo vesmíre, čo by malo trvať menej ako rok. To bude zahŕňať, či dokáže prežiť intenzívne g-sily vesmírneho letu, ako aj extrémne prostredie vesmíru. Medzi ďalšie plány patrí zobrať túto technológiu do série CubeSats, aby mohla byť namontovaná misia s dvoma kozmickými loďami na štúdium slnečnej koróny.
Okrem vrhania svetla na tajomstvá Slnka by úspešné fotónové sito mohlo zmeniť optiku, ako ju poznáme. Namiesto toho, aby boli astronómovia nútení vysielať masívne a drahé prístroje do vesmíru (napríklad Hubbleov vesmírny teleskop alebo James Webb Telescope), mohli získať všetky obrázky s vysokým rozlíšením, ktoré potrebujú, zo zariadení, ktoré sú dosť malé na to, aby sa držali na palube satelitu, ktorý meria nie viac ako niekoľko metrov štvorcových.
Tým by sa otvorili nové miesta pre vesmírny výskum, čo by súkromným spoločnostiam a výskumným inštitúciám umožnilo robiť podrobné fotografie vzdialených hviezd, planét a iných nebeských objektov. Predstavovalo by to tiež ďalší zásadný krok k sprístupneniu a sprístupneniu prieskumu vesmíru.
