Sejak para astronom mulai menggunakan teleskop untuk melihat langit dengan lebih baik, mereka telah berjuang dengan teka-teki dasar. Selain pembesaran, teleskop juga harus mampu menyelesaikan detail kecil suatu objek untuk membantu kita mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang mereka. Untuk melakukan hal ini diperlukan pembangunan cermin pengumpul cahaya yang lebih besar dan lebih besar, yang membutuhkan instrumen dengan ukuran, biaya, dan kompleksitas yang lebih besar.
Namun, para ilmuwan yang bekerja di Space Flight Center NASA Goddard sedang mengerjakan alternatif yang tidak mahal. Alih-alih mengandalkan teleskop besar-bukaan besar dan tidak praktis, mereka telah mengusulkan perangkat yang bisa menyelesaikan detail kecil sambil menjadi sebagian kecil dari ukuran. Ini dikenal sebagai saringan foton, dan sedang dikembangkan secara khusus untuk mempelajari korona matahari dalam ultraviolet.
Pada dasarnya, saringan foton adalah variasi pada lempeng zona Fresnel, suatu bentuk optik yang terdiri dari set cincin yang berjarak rapat yang bergantian antara transparan dan buram. Tidak seperti teleskop yang memfokuskan cahaya melalui pembiasan atau refleksi, pelat ini menyebabkan cahaya terdifraksi melalui lubang transparan. Di sisi lain, cahaya tumpang tindih dan kemudian difokuskan ke titik tertentu - menciptakan gambar yang dapat direkam.
Saringan foton beroperasi dengan prinsip dasar yang sama, tetapi dengan sentuhan yang sedikit lebih canggih. Alih-alih bukaan tipis (yaitu zona Fresnel), ayakan terdiri dari lensa silikon melingkar yang dihiasi dengan jutaan lubang kecil. Meskipun perangkat seperti itu akan berpotensi berguna di semua panjang gelombang, tim Goddard secara khusus mengembangkan ayakan foton untuk menjawab pertanyaan 50 tahun tentang Matahari.
Pada dasarnya, mereka berharap untuk mempelajari korona Matahari untuk melihat mekanisme apa yang memanaskannya. Untuk beberapa waktu, para ilmuwan telah mengetahui bahwa korona dan lapisan lain dari atmosfer Matahari (kromosfer, daerah transisi, dan heliosfer) secara signifikan lebih panas daripada permukaannya. Mengapa ini tetap menjadi misteri. Tapi mungkin, tidak lebih lama.
Seperti yang dikatakan Doug Rabin, pemimpin tim Goddard, dalam siaran pers NASA:
"Ini sudah sukses ... Selama lebih dari 50 tahun, pertanyaan utama yang belum terjawab dalam sains koroner surya adalah memahami bagaimana energi yang diangkut dari bawah mampu memanaskan korona. Instrumen saat ini memiliki resolusi spasial sekitar 100 kali lebih besar dari fitur yang harus diperhatikan untuk memahami proses ini. "
Dengan dukungan dari program Penelitian dan Pengembangan Goddard, tim telah membuat tiga saringan, yang semuanya berdiameter 7,62 cm (3 inci). Setiap perangkat berisi wafer silikon dengan 16 juta lubang, ukuran dan lokasi yang ditentukan menggunakan teknik fabrikasi yang disebut photolithography - di mana cahaya digunakan untuk mentransfer pola geometris dari photomask ke permukaan.
Namun, dalam jangka panjang, mereka berharap dapat membuat ayakan yang berdiameter 1 meter (3 kaki). Dengan instrumen sebesar ini, mereka percaya mereka akan mampu mencapai resolusi sudut hingga 100 kali lebih baik di ultraviolet daripada teleskop ruang angkasa resolusi tinggi NASA - Solar Dynamics Observatory. Ini cukup untuk mulai mendapatkan beberapa jawaban dari korona Matahari.
Sementara itu, tim berencana untuk memulai pengujian untuk melihat apakah ayakan dapat beroperasi di ruang angkasa, sebuah proses yang seharusnya memakan waktu kurang dari setahun. Ini akan mencakup apakah itu dapat bertahan atau tidak g-kekuatan intens dari peluncuran ruang, serta lingkungan ruang yang ekstrem. Rencana lain termasuk menggabungkan teknologi dengan serangkaian CubeSats sehingga misi terbang formasi dua pesawat bisa dipasang untuk mempelajari korona Matahari.
Selain menjelaskan misteri Matahari, saringan foton yang berhasil dapat merevolusi optik seperti yang kita kenal. Alih-alih dipaksa mengirim peralatan besar dan mahal ke luar angkasa (seperti Hubble Space Telescope atau James Webb Telescope), para astronom bisa mendapatkan semua gambar beresolusi tinggi yang mereka butuhkan dari perangkat yang cukup kecil untuk menempel di atas satelit yang berukuran tidak lebih dari beberapa meter persegi.
Ini akan membuka tempat baru untuk penelitian ruang angkasa, yang memungkinkan perusahaan swasta dan lembaga penelitian kemampuan untuk mengambil foto rinci bintang, planet, dan benda langit lainnya yang jauh. Ini juga akan menjadi langkah penting lainnya untuk membuat eksplorasi ruang terjangkau dan dapat diakses.
