Otkako su astronomi prvi put započeli koristiti teleskopima kako bi bolje pogledali nebo, borili su se s osnovnom zagonetkom. Osim povećanja, teleskopi također trebaju biti u mogućnosti riješiti sitne detalje nekog predmeta kako bi nam pomogli da ih bolje razumijemo. To zahtijeva izgradnju većih i većih ogledala za prikupljanje svjetla, što zahtijeva instrumente veće veličine, cijene i složenosti.
Međutim, znanstvenici koji rade u NASA Goddard-ovom Centru za svemirske letove rade na jeftinoj alternativi. Umjesto da se oslanjaju na velike i nepraktične teleskope velikog otvora, predložili su uređaj koji bi mogao razriješiti sitne detalje, a istovremeno biti djelić veličine. Poznato je kao fotonsko sito, a posebno je razvijeno za proučavanje Sunčeve korone u ultraljubičastoj boji.
U osnovi, fotonsko sito je varijacija na Fresnelovoj ploči, oblik optike koja se sastoji od čvrsto razmaknutih setova prstenova koji se izmjenjuju između prozirnog i neprozirnog. Za razliku od teleskopa koji svjetlost fokusiraju putem refrakcije ili refleksije, ove ploče uzrokuju da svjetlost razdire kroz prozirne otvore. S druge strane, svjetlo se preklapa i usredotočuje se na određenu točku - stvarajući sliku koja se može snimiti.
Fotonsko sito djeluje na istim osnovnim načelima, ali s nešto sofisticiranijim zavojem. Umjesto tankih otvora (tj. Fresnelove zone), sito se sastoji od kružne silikonske leće isprekidane milijunima sitnih rupa. Iako bi takav uređaj mogao biti koristan na svim valnim duljinama, Goddardov tim posebno razvija fotonsko sito za odgovor na 50-godišnje pitanje o Suncu.
U osnovi, nadaju se proučavanju Sunčeve korone kako bi vidjeli koji mehanizam ga zagrijava. Znanstvenicima je već neko vrijeme poznato da su korona i drugi slojevi Sunčeve atmosfere (kromosfera, prijelazno područje i heliosfera) znatno topliji od njene površine. Zašto je to ostalo, ostalo je misterija. Ali možda, ne puno duže.
Kao što je Doug Rabin, vođa Goddard tima, u izjavi za NASA izjavio:
"Ovo je već uspjeh ... Više od 50 godina, središnje neodgovoreno pitanje u znanosti o solarnom korunalu bilo je razumijevanje načina na koji energija transportirana odozdo može zagrijati koronu. Trenutni instrumenti imaju prostorne razlučivosti oko 100 puta veće od značajki koje se moraju promatrati kako bi se razumio ovaj postupak. "
Uz potporu Goddardovog programa za istraživanje i razvoj, tim je već proizveo tri sita, čija mjere promjera 7,62 cm (3 inča). Svaki uređaj sadrži silikonsku pločicu sa 16 milijuna rupa, čija su veličina i mjesta određeni tehnikom izrade fotolitografije - gdje se svjetlost koristi za prijenos geometrijskog uzorka s fotomaske na površinu.
Međutim, dugoročno se nadaju da će stvoriti sito koje će mjeriti 1 metar (3 stope) u promjeru. S instrumentom ove veličine, vjeruju da će uspjeti postići do 100 puta bolju kutnu razlučivost u ultraljubičastom od NASA-inog svemirskog teleskopa visoke rezolucije - Solar Dynamics Observatory. To bi bilo dovoljno samo za početak dobivanja nekih odgovora iz Sunčeve korone.
U međuvremenu, tim planira započeti s ispitivanjem kako bi vidjeli može li sito djelovati u svemiru, proces koji bi trebao trajati manje od godinu dana. To će uključivati može li preživjeti intenzivne g-sile svemirskog lansiranja, kao i ekstremno okruženje prostora. Ostali planovi uključuju udaju za tehnologiju u niz CubeSats-a kako bi se dvostruko-leteća misija-leteća formacija mogla postaviti za proučavanje Sunčeve korone.
Osim što je bacilo svjetlo na misterije Sunca, uspješno fotonsko sito moglo bi revolucionirati optiku kakvu poznajemo. Umjesto da budu prisiljeni slati ogromne i skupe uređaje 'u svemir (poput Hubble svemirskog teleskopa ili James Webb teleskopa), astronomi bi mogli dobiti sve slike visoke razlučivosti koje su im potrebne s uređaja koji su dovoljno mali da na satelit ubace satelit koji mjeri ne više od nekoliko četvornih metara.
Ovo bi otvorilo nova mjesta za svemirska istraživanja, a privatnim kompanijama i istraživačkim institucijama omogućilo bi snimanje detaljnih fotografija udaljenih zvijezda, planeta i drugih nebeskih objekata. To bi ujedno bio i drugi ključni korak ka tome da istraživanje svemira postane pristupačno i dostupno.
