जब से खगोलविदों ने पहली बार दूरबीनों का उपयोग करना शुरू किया है, ताकि वे आकाश को बेहतर रूप से देख सकें, वे बुनियादी बुनियादी सुविधाओं के साथ संघर्ष कर रहे हैं। आवर्धन के अलावा, दूरबीनों को भी एक वस्तु के छोटे विवरणों को हल करने में सक्षम होना चाहिए ताकि हमें उनकी बेहतर समझ प्राप्त करने में मदद मिल सके। ऐसा करने के लिए बड़े और बड़े प्रकाश-एकत्रित दर्पणों के निर्माण की आवश्यकता होती है, जिनमें अधिक आकार, लागत और जटिलता के उपकरणों की आवश्यकता होती है।
हालांकि, नासा गोडार्ड के स्पेस फ्लाइट सेंटर में काम करने वाले वैज्ञानिक एक सस्ते विकल्प पर काम कर रहे हैं। बड़े और अव्यावहारिक बड़े-एपर्चर दूरबीनों पर भरोसा करने के बजाय, उन्होंने एक उपकरण का प्रस्ताव किया है जो आकार का एक अंश होते हुए छोटे विवरणों को हल कर सकता है। इसे फोटॉन छलनी के रूप में जाना जाता है, और यह विशेष रूप से पराबैंगनी में सूर्य के कोरोना का अध्ययन करने के लिए विकसित किया जा रहा है।
मूल रूप से, फोटॉन छलनी फ्रेस्नेल ज़ोन प्लेट पर एक भिन्नता है, ऑप्टिक्स का एक रूप है जिसमें पारदर्शी और अपारदर्शी के बीच वैकल्पिक रूप से रिंगों के कसकर रखे गए सेट होते हैं। दूरबीनों के विपरीत जो अपवर्तन या परावर्तन के माध्यम से प्रकाश को केन्द्रित करते हैं, इन प्लेटों के कारण प्रकाश खुले पारदर्शी से अलग हो जाता है। दूसरी तरफ, प्रकाश ओवरलैप होता है और फिर एक विशिष्ट बिंदु पर केंद्रित होता है - एक छवि बना रहा है जिसे रिकॉर्ड किया जा सकता है।
फोटॉन छलनी एक ही मूल सिद्धांतों पर काम करती है, लेकिन थोड़ा अधिक परिष्कृत मोड़ के साथ। पतली ओपनिंग (यानी फ्रेस्नेल जोन) के बजाय, छलनी में एक गोलाकार सिलिकॉन लेंस होता है जो लाखों छोटे छेदों के साथ बिंदीदार होता है। हालांकि इस तरह की डिवाइस सभी तरंग दैर्ध्य में संभावित रूप से उपयोगी होगी, गोडार्ड टीम विशेष रूप से सूर्य के बारे में 50 वर्षीय प्रश्न का उत्तर देने के लिए फोटॉन छलनी का विकास कर रही है।
अनिवार्य रूप से, वे यह देखने के लिए सूर्य के कोरोना का अध्ययन करने की उम्मीद करते हैं कि यह किस तंत्र को गर्म कर रहा है। कुछ समय के लिए, वैज्ञानिकों ने जाना है कि सूर्य के वातावरण के कोरोना और अन्य परतें (क्रोमोस्फीयर, संक्रमण क्षेत्र और हेलिओस्फीयर) इसकी सतह की तुलना में काफी गर्म हैं। यह क्यों एक रहस्य बना हुआ है। लेकिन शायद, अधिक समय के लिए नहीं।
डग रबिन के रूप में, गोडार्ड टीम के नेता, ने नासा के एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा:
"यह पहले से ही एक सफलता है ... 50 से अधिक वर्षों के लिए, सौर राज्याभिषेक विज्ञान में केंद्रीय अनुत्तरित प्रश्न यह समझने के लिए किया गया है कि नीचे से परिवहन की गई ऊर्जा कोरोना को गर्म करने में सक्षम कैसे है। मौजूदा उपकरणों में स्थानिक संकल्प है जो इस प्रक्रिया को समझने के लिए देखी जाने वाली सुविधाओं से लगभग 100 गुना बड़ा है। ”
गोडार्ड के अनुसंधान और विकास कार्यक्रम के समर्थन के साथ, टीम ने पहले ही तीन बहनों को गढ़ा है, जिनमें से सभी का व्यास 7.62 सेमी (3 इंच) है। प्रत्येक डिवाइस में 16 मिलियन छिद्रों के साथ एक सिलिकॉन वेफर होता है, जिसके आकार और स्थानों को फ़ोटोग्राफ़ी तकनीक का उपयोग करके निर्धारित किया गया था जिसे फोटोलिथोग्राफ़ी कहा जाता है - जहां प्रकाश का उपयोग एक ज्यामितीय पैटर्न को फोटोमस्क से सतह पर स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
हालांकि, लंबे समय में, वे एक छलनी बनाने की उम्मीद करते हैं जो व्यास में 1 मीटर (3 फीट) को मापेगा। इस आकार के एक उपकरण के साथ, उनका मानना है कि वे नासा के उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेस टेलीस्कोप - सौर डायनेमिक्स ऑब्जर्वेटरी की तुलना में पराबैंगनी में 100 गुना बेहतर कोणीय संकल्प प्राप्त करने में सक्षम होंगे। यह सूर्य के कोरोना से कुछ उत्तर प्राप्त करने के लिए पर्याप्त होगा।
इस बीच, टीम ने यह देखने के लिए परीक्षण शुरू करने की योजना बनाई कि क्या छलनी अंतरिक्ष में काम कर सकती है, एक प्रक्रिया जिसे एक वर्ष से कम समय लगना चाहिए। इसमें शामिल होगा कि यह अंतरिक्ष प्रक्षेपण के तीव्र जी-बलों के साथ-साथ अंतरिक्ष के चरम वातावरण से बच सकता है या नहीं। अन्य योजनाओं में क्यूबसैट की श्रृंखला में तकनीक से शादी करना शामिल है ताकि सूर्य के कोरोना का अध्ययन करने के लिए दो-अंतरिक्ष यान निर्माण-उड़ान मिशन को मुहिम शुरू की जा सके।
सूर्य के रहस्यों पर प्रकाश डालने के अलावा, एक सफल फोटॉन छलनी प्रकाशिकी क्रांति ला सकती है जैसा कि हम जानते हैं। अंतरिक्ष में बड़े पैमाने पर और महंगे उपकरण भेजने के लिए मजबूर होने के बजाय (जैसे हबल स्पेस टेलीस्कोप या जेम्स वेब टेलीस्कोप), खगोलविदों को उन सभी उच्च-रिज़ॉल्यूशन चित्रों को मिल सकता है जिनकी ज़रूरत उपकरणों से छोटी होती है, जो एक उपग्रह को मापने के लिए पर्याप्त नहीं होते हैं। कुछ वर्ग मीटर।
यह अंतरिक्ष अनुसंधान के लिए नए स्थानों को खोल देगा, जिससे निजी कंपनियों और शोध संस्थानों को दूर के सितारों, ग्रहों और अन्य खगोलीय वस्तुओं की विस्तृत तस्वीरें लेने की क्षमता मिल जाएगी। यह अंतरिक्ष अन्वेषण को सस्ता और सुलभ बनाने की दिशा में एक और महत्वपूर्ण कदम होगा।
