De când astronomii au început să folosească telescoapele pentru a vedea mai bine cerurile, s-au luptat cu un conundru de bază. Pe lângă mărire, telescoapele trebuie să poată rezolva și micile detalii ale unui obiect pentru a ne ajuta să înțelegem mai bine acestea. Pentru a face acest lucru este nevoie de construirea oglinzilor colectoare de lumină mai mari și mai mari, ceea ce necesită instrumente de dimensiuni, costuri și complexități mai mari.
Cu toate acestea, oamenii de știință care lucrează la NASA Goddard’s Space Flight Center lucrează la o alternativă ieftină. În loc să se bazeze pe telescoape cu deschidere mare și nepractic, au propus un dispozitiv care ar putea rezolva detalii minuscule, fiind în același timp o fracțiune din dimensiune. Este cunoscută sub numele de sita fotonică și este dezvoltată special pentru a studia corona Soarelui în ultraviolete.
Practic, sita fotonică este o variație pe placa de zonă Fresnel, o formă de optică care constă în seturi de inele strâns distanțate care alternează între transparent și opac. Spre deosebire de telescoapele care focalizează lumina prin refracție sau reflecție, aceste plăci fac ca lumina să difuzeze prin deschideri transparente. Pe de altă parte, lumina se suprapune și este apoi focalizată pe un punct specific - creând o imagine care poate fi înregistrată.
Sita fotonică funcționează pe aceleași principii de bază, dar cu o răsucire ușor mai sofisticată. În loc de deschideri subțiri (adică zone Fresnel), sita este formată dintr-o lentilă circulară de siliciu care este punctată cu milioane de găuri minuscule. Deși un astfel de dispozitiv ar putea fi util la toate lungimile de undă, echipa Goddard dezvoltă în mod special sita fotonică pentru a răspunde la o întrebare de 50 de ani despre Soare.
În esență, speră să studieze corona Soarelui pentru a vedea ce mecanism îl încălzește. De ceva timp, oamenii de știință au știut că corona și alte straturi ale atmosferei Soarelui (cromosfera, regiunea de tranziție și heliosfera) sunt semnificativ mai calde decât suprafața sa. De ce acest lucru a rămas un mister. Dar poate, nu pentru mult timp.
După cum a spus Doug Rabin, liderul echipei Goddard într-un comunicat de presă al NASA:
„Acesta este deja un succes ... De mai bine de 50 de ani, întrebarea centrală fără răspuns în știința coronală solară a fost să înțeleagă cum energia transportată de jos este capabilă să încălzească corona. Instrumentele actuale au rezoluții spațiale de aproximativ 100 de ori mai mari decât caracteristicile care trebuie respectate pentru a înțelege acest proces. "
Cu sprijinul programului de cercetare și dezvoltare al Goddard, echipa a fabricat deja trei site, toate măsurând 7,62 cm (3 inci) diametru. Fiecare dispozitiv conține o placă de siliciu cu 16 milioane de găuri, ale căror dimensiuni și locații au fost determinate folosind o tehnică de fabricație numită fotolitografie - unde lumina este utilizată pentru a transfera un model geometric de la un fotomask la o suprafață.
Cu toate acestea, pe termen lung, speră să creeze o sită care va măsura 1 metru (3 metri) în diametru. Cu un instrument de această dimensiune, ei cred că vor putea obține o rezoluție unghiulară de până la 100 de ori mai bună în ultraviolete decât telescopul spațial de înaltă rezoluție al NASA - Solar Dynamics Observatory. Acest lucru ar fi suficient pentru a începe să obțineți câteva răspunsuri din corona Soarelui.
Între timp, echipa intenționează să înceapă testarea pentru a vedea dacă sita poate funcționa în spațiu, proces care ar trebui să dureze mai puțin de un an. Aceasta va include dacă poate supraviețui sau nu forțelor g intense ale unei lansări spațiale, precum și mediul extrem al spațiului. Alte planuri includ căsătoria tehnologiei cu o serie de CubeSats, astfel încât o misiune de zbor de formare a două nave spațiale ar putea fi montată pentru a studia corona Soarelui.
Pe lângă faptul că arunca lumină asupra misterelor Soarelui, o sită fotonică de succes ar putea revoluționa optica așa cum o știm. În loc să fie obligați să trimită aparate masive și scumpe 'în spațiu (cum ar fi Telescopul spațial Hubble sau Telescopul James Webb), astronomii ar putea obține toate imaginile de înaltă rezoluție de care au nevoie de pe dispozitive suficient de mici pentru a rămâne la bordul unui satelit care nu măsoară mai mult de câțiva metri pătrați.
Aceasta ar deschide noi spații pentru cercetarea spațială, permițând companiilor private și instituțiilor de cercetare capacitatea de a face fotografii detaliate cu stele îndepărtate, planete și alte obiecte cerești. De asemenea, acesta ar constitui un alt pas crucial pentru ca explorarea spațială să fie accesibilă și accesibilă.
