Kể từ khi các nhà thiên văn học lần đầu tiên bắt đầu sử dụng kính viễn vọng để nhìn rõ hơn về thiên đàng, họ đã phải vật lộn với một câu hỏi hóc búa cơ bản. Ngoài việc phóng to, kính viễn vọng cũng cần có khả năng giải quyết các chi tiết nhỏ của một vật thể để giúp chúng ta hiểu rõ hơn về chúng. Làm điều này đòi hỏi phải xây dựng các gương thu ánh sáng lớn hơn và lớn hơn, đòi hỏi các dụng cụ có kích thước, chi phí và độ phức tạp lớn hơn.
Tuy nhiên, các nhà khoa học làm việc tại Trung tâm hàng không vũ trụ Goddard của NASA đang nghiên cứu một phương án không tốn kém. Thay vì dựa vào các kính thiên văn khẩu độ lớn và không thực tế, họ đã đề xuất một thiết bị có thể giải quyết các chi tiết nhỏ trong khi chỉ là một phần nhỏ của kích thước. Nó được gọi là sàng photon, và nó đang được phát triển đặc biệt để nghiên cứu Sunona corona trong vùng tử ngoại.
Về cơ bản, rây photon là một biến thể trên tấm vùng Fresnel, một dạng quang học bao gồm các bộ vòng cách đều nhau xen kẽ giữa trong suốt và mờ đục. Không giống như các kính viễn vọng tập trung ánh sáng thông qua khúc xạ hoặc phản xạ, các tấm này làm cho ánh sáng bị nhiễu xạ qua các lỗ trong suốt. Mặt khác, ánh sáng chồng lên nhau và sau đó được tập trung vào một điểm cụ thể - tạo ra một hình ảnh có thể được ghi lại.
Rây photon hoạt động theo các nguyên tắc cơ bản tương tự, nhưng với một vòng xoắn phức tạp hơn một chút. Thay vì các khe hở mỏng (tức là vùng Fresnel), rây bao gồm một thấu kính silicon tròn được điểm xuyết bằng hàng triệu lỗ nhỏ. Mặc dù một thiết bị như vậy sẽ có khả năng hữu ích ở tất cả các bước sóng, nhóm Goddard đang đặc biệt phát triển sàng photon để trả lời câu hỏi 50 năm về Mặt trời.
Về cơ bản, họ hy vọng sẽ nghiên cứu Sunona corona để xem cơ chế nào đang làm nóng nó. Trong một thời gian, các nhà khoa học đã biết rằng corona và các tầng khác của bầu khí quyển Mặt trời (tầng vũ trụ, vùng chuyển tiếp và vòng xoắn ốc) nóng hơn đáng kể so với bề mặt của nó. Tại sao điều này vẫn còn là một bí ẩn. Nhưng có lẽ, không lâu nữa.
Như Doug Rabin, lãnh đạo nhóm Goddard, đã nói trong thông cáo báo chí của NASA:
Đây là một thành công lớn Trong hơn 50 năm qua, câu hỏi chưa được trả lời trung tâm trong khoa học vành đai mặt trời là tìm hiểu làm thế nào năng lượng được vận chuyển từ bên dưới có thể làm nóng corona. Các công cụ hiện tại có độ phân giải không gian lớn hơn khoảng 100 lần so với các tính năng phải được quan sát để hiểu quy trình này.
Với sự hỗ trợ từ chương trình Nghiên cứu và Phát triển của Goddard, nhóm nghiên cứu đã chế tạo ba sàng, tất cả đều có đường kính 7,62 cm (3 inch). Mỗi thiết bị chứa một wafer silicon có 16 triệu lỗ, kích thước và vị trí được xác định bằng kỹ thuật chế tạo gọi là quang khắc - trong đó ánh sáng được sử dụng để chuyển một mô hình hình học từ photomask sang bề mặt.
Tuy nhiên, về lâu dài, họ hy vọng sẽ tạo ra một cái sàng có đường kính 1 mét (3 feet). Với một thiết bị có kích thước này, họ tin rằng họ sẽ có thể đạt được độ phân giải góc tốt hơn gấp 100 lần so với kính viễn vọng không gian độ phân giải cao của NASA - Đài quan sát Động lực học Mặt trời. Điều này sẽ chỉ đủ để bắt đầu nhận được một số câu trả lời từ corona Sun Sun.
Trong thời gian chờ đợi, nhóm dự định bắt đầu thử nghiệm để xem liệu sàng có thể hoạt động trong không gian hay không, quá trình này sẽ mất ít hơn một năm. Điều này sẽ bao gồm việc nó có thể sống sót sau các lực g mạnh mẽ của một vụ phóng không gian, cũng như môi trường khắc nghiệt của không gian. Các kế hoạch khác bao gồm kết hôn công nghệ với một loạt CubeSats, vì vậy một nhiệm vụ bay hình thành hai tàu vũ trụ có thể được thực hiện để nghiên cứu corona Sun Sun.
Ngoài việc làm sáng tỏ những bí ẩn của Mặt trời, một sàng photon thành công có thể tạo ra cuộc cách mạng quang học như chúng ta biết. Thay vì buộc phải gửi bộ máy khổng lồ và đắt tiền 'vào không gian (như Kính thiên văn vũ trụ Hubble hoặc Kính thiên văn James Webb), các nhà thiên văn học có thể có được tất cả các hình ảnh có độ phân giải cao mà họ cần từ các thiết bị đủ nhỏ để gắn trên một vệ tinh có kích thước không quá Một vài mét vuông.
Điều này sẽ mở ra những địa điểm mới cho nghiên cứu không gian, cho phép các công ty tư nhân và các tổ chức nghiên cứu có thể chụp ảnh chi tiết về các ngôi sao xa xôi, các hành tinh và các thiên thể khác. Nó cũng sẽ tạo thành một bước quan trọng khác để làm cho việc thám hiểm không gian có giá cả phải chăng và dễ tiếp cận.
