Planck (rymdobservatoriet)

Planck  är en astronomisk satellit från European Space Agency (ESA), skapad för att studera variationer i den kosmiska mikrovågsbakgrunden - den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen . Lanserades den 14 maj 2009 av en Ariane-5 bärraket . Mellan september 2009 och november 2010 slutförde Planck framgångsrikt huvuddelen av sitt forskningsuppdrag och gick vidare till ytterligare ett som avslutades den 23 oktober 2013.

Mål

Uppdraget har ett brett spektrum av vetenskapliga mål:

• Undersökningar av intensitetsfördelning och polarisering av kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning med hög upplösning.
• Skapande av en katalog över galaxhopar genom Sunyaev-Zel'dovich-effekten .
• Observationer av gravitationslinsning av CMB , såväl som den komplexa Sachs-Wolf-effekten .
• Observationer av ljusa extragalaktiska radiokällor ( aktiva galaktiska kärnor ) och infraröda (galaktiska damm) källor.
• Observationer av Vintergatan , inklusive det lokala interstellära mediet , fördelningen av synkrotronstrålning och mätningar av det galaktiska magnetfältet .
• Studiet av solsystemet , inklusive planeter , asteroider , kometer och zodiakalljus .

Verktyg

Planck är utrustad med ett Gregory - teleskop utanför axeln . Huvudspegeln har en storlek på 1,9 × 1,5 m . Eftersom spegeln lutar i förhållande till den inkommande strålen förblir teleskopets öppning 1,5 m. Den sekundära spegeln har en storlek på 1,1 × 1,0 m. Den fokuserar den insamlade strålningen på två instrument : 4÷10 mm) och högfrekvensmottagare ( HFI) (100÷857 GHz eller cirka 0,35÷1 mm). Båda instrumenten kan detektera den totala intensiteten och polariseringen av fotoner .

Lågfrekvensmottagare (LFI)

Frekvens (GHz)	Bandbredd ( )	Upplösning (arcmin)	Känslighet (övergripande intensitet) , 14 månaders uppföljning (10 −6 )	Känslighet (polarisation) , 14 månaders observation (10 −6 )
trettio	0,2	33	2.0	2.8
44	0,2	24	2.7	3.9
70	0,2	fjorton	4.7	6.7

Lågfrekvensmottagaren (LFI) är en uppsättning av 22 mikrovågsradiomottagare som arbetar vid 20K (−253°C). Dessa radiometrar fungerar i tre frekvenskanaler mellan 30 och 70 GHz. Det används mycket känsliga mikrovågsförstärkare som fungerar på samma sätt som transistorradio . Transistorerna förstärker signalen som samlas in av antennen, och den förstärkta signalen omvandlas sedan till en spänning. Utsignalen är proportionell mot objektets temperatur. Mottagaren är designad och tillverkad av Elektrobit i Finland [2] .

Högfrekvensmottagare (HFI)

Frekvens (GHz)	Bandbredd ( )	Upplösning (arcmin)	Känslighet (övergripande intensitet) , 14 månaders uppföljning (10 −6 )	Känslighet (polarisation) , 14 månaders observation (10 −6 )
100	0,33	tio	2.5	4.0
143	0,33	7.1	2.2	4.2
217	0,33	5.5	4.8	9.8
353	0,33	5.0	14.7	29,8
545	0,33	5.0	147	n/a
857	0,33	5.0	6700	n/a

High Frequency Receiver (HFI) är en uppsättning av 54 bolometriska detektorer som omvandlar den mottagna strålningen till värme. Värmemängden mäts sedan med en elektrisk termometer, vars signal omvandlas till temperatur med hjälp av en dator. HFI-detektorer fungerar i sex frekvenskanaler från 100 till 857 GHz. De kyls till nära absolut noll och arbetar vid -273°C (det vill säga endast en tiondels grad över absolut noll).

Flyg

Den lanserades från rymdhamnen Kourou klockan 13:12 den 14 maj 2009 ombord på en Ariane-5- raket, tillsammans med det infraröda teleskopet Herschel som lanserades av samma raket . [3]

Den 26 november 2010 slutförde Planck framgångsrikt huvuddelen av uppdraget under 15 månaders arbete och gick vidare till den utökade delen, under vilken satelliten fortsatte att undersöka himlen tills kylningsmottagaren för flytande helium var slut i januari 2012 [4 ] .

Den 23 oktober 2013 skickades det sista kommandot från ESA :s uppdragsledningscentral för att stänga av teleskopet [5] . Innan den stängdes av laddades en mjukvarupatch på Planck-datorn , som permanent blockerade kontrollsystemet så att ingen signal av misstag kunde slå på enheten igen. Det är också nödvändigt att teleskopet inte skapar störningar med sina signaler, vilket kan störa forskarna och vilseleda dem. [6]

Resultat

Mellan den 10 och 14 januari 2011 hölls en konferens i Paris tillägnad de första vetenskapliga data som tagits emot från satelliten [7] . Samtidigt publicerades de första resultaten från observationsobservationer [8] .

De slutliga resultaten från uppdraget publicerades den 21 mars 2013. [9] :

• Enligt Planck består världen av 4,9% av vanlig ( baryon ) materia (tidigare uppskattning - enligt WMAP  - 4,6%), 26,8% av mörk materia (mot 22,4%) och 68,3% (mot 73%) från mörk energi .
• korrigerad Hubble-konstant ; det nya värdet på H0 = 68 km/s/Mpc (det vill säga 13,80 miljarder år har gått sedan Big Bang ; den tidigare uppskattningen, 70 km/s/Mpc, motsvarade 13,75 miljarder år).
• Från analysen av de erhållna uppgifterna var det möjligt att mer säkert fastställa antalet typer av neutriner  - tre typer (elektron-, myon- och tau-neutriner).
• "Planck" bekräftade närvaron av en liten skillnad mellan spektrumet av initiala störningar av materia från en homogen (spektralindex 0,96), vilket är ett viktigt resultat för inflationsteorin , som är grundläggande idag[ förtydliga ] teorin om de första ögonblicken av universums liv.

En del av data, i slutet av mars 2013, har ännu inte analyserats helt, i synnerhet data om polariseringen av mikrovågsbakgrunden, vars analys kan göra det möjligt för oss att upptäcka spår av relikgravitationsvågor [ 10] .

Anteckningar

1. ↑ http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck/Last_command_sent_to_ESA_s_Planck_space_telescope
2. ↑ Enheten kommer att utforska början av universum
3. ↑ "Herschel" och "Planck" lanserade i rymden (otillgänglig länk) . Grani.ru (14 maj 2009). Hämtad 14 maj 2009. Arkiverad från originalet 18 maj 2009.  (obestämd)  /
4. ↑ Plancks HFI avslutar sin undersökning av det tidiga universum . ESA (16 januari 2012). Datum för åtkomst: 18 januari 2012. Arkiverad från originalet den 31 mars 2012. (obestämd)
5. ↑ "Planck" inkonstans (rymdteleskop kvar i rymden för evig lagring) Arkivkopia av 11 mars 2016 på Wayback Machine // lenta.ru
6. ↑ Planck rymdteleskop stängdes permanent av . RIA Novosti (23 oktober 2013). Hämtad 24 oktober 2013. Arkiverad från originalet 26 oktober 2013.  (ryska) /
7. ↑ Resultat av YouTube -skanning
8. ↑ Sean. First Science från Planck (länk ej tillgänglig) . Discover Magazine (11 januari 2011). Hämtad 12 januari 2011. Arkiverad från originalet 20 maj 2011. (ryska) 
9. ↑ Planck-nyheter från CNES (nedlänk) . Hämtad 15 mars 2013. Arkiverad från originalet 24 februari 2013. (obestämd) 
10. ↑ Brev till Journal of Relative Uselessness (10 april 2013). Hämtad 7 juli 2020. Arkiverad från originalet 4 augusti 2020. (obestämd)

Länkar

• Officiell webbplats  (engelska)
• Satelliterna Herschel och Planck lanserades // astronet.ru
• Planck kosmologiska resultat tillkännagav Boris Stern Troitsky-variant nr 6(125), 26 mars 2013 Planck kosmologiska resultat tillkännagavs
• Ett fel hittades i Planck-data om Big Bang // lenta.ru, 16 december 2013
• Vetenskaplig artikel med en detaljerad beskrivning av enheten och resultaten av dess aktiviteter  (eng.)

Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska Britannica (online) Universalis
I bibliografiska kataloger	J9U : 987007581194805171 LCCN : sh2010001747