Kopš astronomi pirmo reizi sāka izmantot teleskopus, lai labāk apskatītu debesis, viņi ir cīnījušies ar pamata mīklu. Papildus palielināšanai, teleskopiem jāspēj atrisināt arī sīkas objekta detaļas, lai palīdzētu mums labāk izprast tos. Lai to izdarītu, ir jābūvē lielāki un lielāki gaismas savākšanas spoguļi, kuriem nepieciešami lielāki, dārgāki un sarežģītāki instrumenti.
Tomēr zinātnieki, kas strādā NASA Goddard's Space Flight Center, strādā pie lētas alternatīvas. Tā vietā, lai paļauties uz lieliem un nepraktiskiem liela atvēruma teleskopiem, viņi ir ierosinājuši ierīci, kas varētu atrisināt sīkas detaļas, vienlaikus veidojot tikai nelielu daļu no lieluma. To sauc par fotonu sietu, un tas tiek īpaši izstrādāts, lai ultravioletā starojuma apstākļos izpētītu Saules koronu.
Būtībā fotona siets ir variācija uz Fresneles zonas plāksnes - optikas forma, kas sastāv no cieši izvietoti gredzenu komplektiem, kas mijas starp caurspīdīgo un necaurspīdīgo. Atšķirībā no teleskopiem, kas fokusē gaismu caur refrakciju vai refleksiju, šīs plāksnes rada gaismas difrakciju caur caurspīdīgām atverēm. Otrā pusē gaisma pārklājas un pēc tam tiek fokusēta uz noteiktu punktu - izveidojot attēlu, kuru var ierakstīt.
Fotonu siets darbojas pēc tiem pašiem pamatprincipiem, bet ar nedaudz sarežģītāku vērpjot. Plānu atveru (t.i., Fresnel zonu) vietā sietu veido apaļa silikona lēca, kurai ir miljoniem sīku caurumu. Kaut arī šāda ierīce būtu potenciāli noderīga visos viļņu garumos, Goddard komanda īpaši izstrādā fotonu sietu, lai atbildētu uz 50 gadus vecu jautājumu par Sauli.
Būtībā viņi cer izpētīt Saules koronu, lai redzētu, kāds mehānisms to silda. Kādu laiku zinātnieki ir zinājuši, ka Saules atmosfēras korona un citi slāņi (hromosfēra, pārejas reģions un heliosfēra) ir ievērojami karstāki nekā tā virsma. Kāpēc tas tā ir, joprojām ir noslēpums. Bet, iespējams, ne ilgāk.
Kā NASA paziņojumā presei sacīja Goddard komandas vadītājs Dougs Rabins:
“Tas jau ir panākums… Vairāk nekā 50 gadus galvenais neatbildētais jautājums saules korona zinātnē ir bijis saprast, kā no apakšas pārvadātā enerģija spēj sildīt koronu. Pašreizējiem instrumentiem ir aptuveni 100 reizes lielāka telpiskā izšķirtspēja nekā pazīmes, kas jāievēro, lai izprastu šo procesu. ”
Ar Goddard pētniecības un attīstības programmas atbalstu komanda jau ir izgatavojusi trīs sietus, kuru visu diametrs ir 7,62 cm (3 collas). Katrā ierīcē ir silīcija vafele ar 16 miljoniem caurumu, kuru izmēri un atrašanās vietas tika noteiktas, izmantojot izgatavošanas paņēmienu, ko sauc par fotolitogrāfiju - kur gaisma tiek izmantota, lai ģeometrisko zīmi no fotomaskas pārnestu uz virsmu.
Tomēr ilgtermiņā viņi cer izveidot sietu, kura diametrs būs 1 metrs (3 pēdas). Izmantojot šāda izmēra instrumentu, viņi tic, ka spēs sasniegt līdz pat 100 reizēm labāku leņķa izšķirtspēju ultravioletā starojumā nekā NASA augstas izšķirtspējas kosmosa teleskops - Saules dinamikas observatorija. Tas būtu pietiekami, lai sāktu saņemt atbildes no Saules korona.
Pa to laiku komanda plāno sākt testēšanu, lai noskaidrotu, vai siets var darboties kosmosā - process, kas prasa mazāk nekā gadu. Tas ietvers arī to, vai tas var pārdzīvot kosmosa palaišanas intensīvos spēkus, kā arī ārkārtējo kosmosa vidi. Citos plānos ietilpst precēšanās ar tehnoloģiju sērijā CubeSats, lai divu kosmosa kuģu veidošanas misiju varētu uzstādīt, lai izpētītu Saules koronu.
Papildus gaismas atklāšanai Saules noslēpumos veiksmīgs fotonu siets varētu mainīt optiku, kā mēs to zinām. Tā vietā, lai spiestu sūtīt kosmosā masveida un dārgus aparātus (piemēram, Habla kosmiskais teleskops vai Džeimsa Veba teleskops), astronomi varētu iegūt visus nepieciešamos augstas izšķirtspējas attēlus no ierīcēm, kas ir pietiekami mazas, lai pielīmētu uz satelīta, kura izmērs nepārsniedz dažus kvadrātmetrus.
Tas pavērtu jaunas vietas kosmosa izpētei, dodot privātiem uzņēmumiem un pētniecības iestādēm iespēju veikt detalizētus fotoattēlus no tālām zvaigznēm, planētām un citiem debess objektiem. Tas būtu arī vēl viens būtisks solis, lai padarītu kosmosa izpēti pieejamu un pieejamu.
