天文学者が最初に天体をよく見るために望遠鏡を使い始めて以来、基本的な難問に苦しんでいます。拡大に加えて、望遠鏡は、オブジェクトをよりよく理解するために、オブジェクトの細部を解像できる必要もあります。これを行うには、ますます大きな集光ミラーを構築する必要があり、これには、より大きなサイズ、コスト、および複雑さの機器が必要です。
ただし、NASAゴダードの宇宙飛行センターで働いている科学者は、安価な代替品に取り組んでいます。大きく実用的でない大口径望遠鏡に依存する代わりに、彼らはサイズのほんの一部でありながら小さな細部を解決できる装置を提案しました。これはフォトンシーブと呼ばれ、太陽のコロナを紫外線で研究するために特別に開発されています。
基本的に、フォトンシーブは、フレネルゾーンプレートのバリエーションであり、透明と不透明を交互に繰り返すリングの密集したセットで構成される光学系の一種です。屈折または反射によって光の焦点を合わせる望遠鏡とは異なり、これらのプレートは透明な開口部を通して光を回折させます。反対側では、光が重なり合って特定のポイントに焦点が合わせられ、記録可能な画像が作成されます。
フォトンシーブは同じ基本原理で動作しますが、少し洗練されたひねりを加えています。ふるいは薄い開口部（つまり、フレネルゾーン）の代わりに、何百万もの小さな穴が点在する円形のシリコンレンズで構成されています。そのようなデバイスはすべての波長で潜在的に有用ですが、ゴダードのチームは太陽に関する50年前の質問に答えるためにフォトンシーブを特別に開発しています。
基本的に、彼らは太陽のコロナを研究して、それを加熱しているメカニズムを確認したいと考えています。しばらくの間、科学者たちは、太陽の大気のコロナや他の層（彩層、遷移領域、太陽圏）がその表面よりもかなり高温であることを知っていました。これがなぜなのかは謎のままです。しかし、おそらく、もっと長くは続きません。
ゴダードチームのリーダーであるダグラビンがNASAのプレスリリースで次のように述べています。
「これはすでに成功しています... 50年以上にわたり、太陽コロナ科学における中心的な未回答の問題は、下から輸送されるエネルギーがコロナを加熱する方法を理解することでした。現在の機器の空間分解能は、このプロセスを理解するために観察する必要がある機能の約100倍です。」
ゴダードの研究開発プログラムの支援により、チームはすでに3つのふるいを製造しており、そのすべてが直径7.62 cm（3インチ）の大きさです。各デバイスには、1600万個の穴があるシリコンウェーハが含まれ、そのサイズと位置は、フォトリソグラフィーと呼ばれる製造技術を使用して決定されます。
ただし、長期的には、直径1メートル（3フィート）のふるいを作りたいと考えています。このサイズの機器を使用することで、NASAの高解像度宇宙望遠鏡である太陽ダイナミクス天文台よりも紫外で最大100倍優れた角度分解能を達成できると彼らは信じています。これは、太陽のコロナからいくつかの答えを得るために十分です。
その間、チームは、ふるいが宇宙で動作できるかどうかを確認するためのテストを開始する予定であり、プロセスは1年未満で完了するはずです。これには、宇宙発射の激しいg力や宇宙の極限環境に耐えられるかどうかが含まれます。他の計画には、テクノロジーを一連のCubeSatと組み合わせて、2つの宇宙船編隊飛行ミッションをマウントして太陽のコロナを研究することが含まれています。
太陽の謎に光を当てるだけでなく、成功したフォトンシーブは、私たちが知っているように光学系に革命をもたらす可能性があります。宇宙にハッブル宇宙望遠鏡やジェームズウェッブ望遠鏡のように巨大で高価な装置を送ることを強いられるのではなく、天文学者は衛星に搭載できるほど小さい装置から必要なすべての高解像度画像を得ることができます。数平方メートル。
これにより、宇宙研究の新たな場が開かれ、民間企業や研究機関が遠くの星や惑星などの天体の詳細な写真を撮ることができるようになります。それはまた、宇宙探査を手頃な価格でアクセス可能なものにするためのもう一つの重要なステップを構成します。
