Planck (vesmírná observatoř)

Planck  je astronomická družice Evropské kosmické agentury (ESA), vytvořená ke studiu variací v kosmickém mikrovlnném pozadí - kosmického mikrovlnného záření na pozadí . Vypuštěna 14. května 2009 nosnou raketou Ariane-5 . Mezi zářím 2009 a listopadem 2010 Planck úspěšně dokončil hlavní část své výzkumné mise a přešel na další, která skončila 23. října 2013.

Cíle

Mise má širokou škálu vědeckých cílů:

• Výzkum distribuce intenzity a polarizace kosmického mikrovlnného záření pozadí s vysokým rozlišením.
• Vytvoření katalogu kup galaxií pomocí Sunyaev-Zel'dovich efektu .
• Pozorování gravitační čočky CMB , stejně jako komplexní Sachs-Wolfův efekt .
• Pozorování jasných extragalaktických rádiových zdrojů ( aktivní galaktická jádra ) a infračervených (galaktický prach) zdrojů.
• Pozorování Mléčné dráhy , včetně místního mezihvězdného prostředí , distribuce synchrotronového záření a měření galaktického magnetického pole .
• Studium sluneční soustavy , včetně planet , asteroidů , komet a zodiakálního světla .

Nástroje

Planck je vybaven mimoosým Gregoryho dalekohledem . Hlavní zrcadlo má rozměr 1,9 × 1,5 m . Protože je zrcadlo nakloněno vzhledem k příchozímu paprsku, apertura dalekohledu zůstává 1,5 m. Sekundární zrcadlo má velikost 1,1 × 1,0 m. Zaměřuje shromážděné záření na dva přístroje : 4÷10 mm) a vysokofrekvenční přijímač ( HFI) (100÷857 GHz nebo přibližně 0,35÷1 mm). Oba přístroje dokážou detekovat celkovou intenzitu a polarizaci fotonů .

Nízkofrekvenční přijímač (LFI)

Frekvence (GHz)	Šířka pásma ( )	Rozlišení (arcmin)	Senzitivita (celková intenzita) , 14měsíční sledování (10 −6 )	Citlivost (polarizace) , 14 měsíců pozorování (10 −6 )
třicet	0,2	33	2,0	2.8
44	0,2	24	2.7	3.9
70	0,2	čtrnáct	4.7	6.7

Nízkofrekvenční přijímač (LFI) je pole 22 mikrovlnných rádiových přijímačů, které pracují při 20K (-253°C). Tyto radiometry pracují ve třech frekvenčních kanálech mezi 30 a 70 GHz. Používají se vysoce citlivé mikrovlnné zesilovače, které fungují stejně jako tranzistorová rádia . Tranzistory zesilují signál shromážděný anténou a zesílený signál je pak převeden na napětí. Výstupní signál je úměrný teplotě objektu. Přijímač je navržen a vyroben společností Elektrobit ve Finsku [2] .

Vysokofrekvenční přijímač (HFI)

Frekvence (GHz)	Šířka pásma ( )	Rozlišení (arcmin)	Senzitivita (celková intenzita) , 14měsíční sledování (10 −6 )	Citlivost (polarizace) , 14 měsíců pozorování (10 −6 )
100	0,33	deset	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

Vysokofrekvenční přijímač (HFI) je pole 54 bolometrických detektorů, které přeměňují přijímané záření na teplo. Množství tepla se pak měří elektrickým teploměrem, jehož signál se pomocí počítače převádí na teplotu. HFI detektory pracují v šesti frekvenčních kanálech v rozsahu od 100 do 857 GHz. Jsou chlazeny téměř na absolutní nulu , pracují při -273 °C (to znamená pouze jednu desetinu stupně nad absolutní nulou).

Let

Byl vypuštěn z kosmodromu Kourou ve 13:12 14. května 2009 na palubě rakety Ariane-5 spolu s orbitálním infračerveným dalekohledem Herschel , který byl vypuštěn stejnou raketou . [3]

26. listopadu 2010 Planck za 15 měsíců práce úspěšně dokončil hlavní část mise a přešel na prodlouženou část, během níž družice pokračovala v průzkumu oblohy, dokud se v lednu 2012 nevyčerpal chladicí přijímač kapalného helia [4 ] .

Dne 23. října 2013 byl z řídícího střediska mise ESA vyslán poslední příkaz k vypnutí dalekohledu [5] . Před vypnutím byla do počítače Planck nahrána softwarová záplata , která trvale zablokovala řídicí systém, takže žádný signál nemohl zařízení náhodně znovu zapnout. Je také nutné, aby dalekohled nevytvářel interferenci se svými signály, což může rušit výzkumníky a svádět je. [6]

Výsledky

Ve dnech 10. až 14. ledna 2011 se v Paříži konala konference věnovaná prvním vědeckým datům přijatým z družice [7] . Zároveň byly publikovány první výsledky získané z pozorování na observatoři [8] .

Konečné výsledky z mise byly zveřejněny 21. března 2013. [9] :

• Podle Plancka se svět skládá z 4,9 % obyčejné ( baryonové ) hmoty (předchozí odhad - podle WMAP  - 4,6 %), 26,8 % temné hmoty (oproti 22,4 %) a 68,3 % (oproti 73 %) z temné energie .
• opravená Hubbleova konstanta ; nová hodnota H0 = 68 km/s/Mpc (to znamená, že od velkého třesku uplynulo 13,80 miliard let ; předchozí odhad, 70 km/s/Mpc, odpovídal 13,75 miliardám let).
• Z analýzy získaných dat bylo možné spolehlivěji stanovit počet typů neutrin  - tři typy (elektronová, mionová a tau neutrina).
• "Planck" potvrdil přítomnost nepatrného rozdílu mezi spektrem počátečních poruch hmoty od homogenního (spektrální index 0,96), což je důležitý výsledek pro inflační teorii , která je dnes zásadní.[ objasnit ] teorii prvních okamžiků života vesmíru.

Část dat ke konci března 2013 ještě není plně analyzována, zejména údaje o polarizaci mikrovlnného pozadí, jejichž analýza nám může umožnit detekovat stopy reliktních gravitačních vln [10] .

Poznámky

1. ↑ http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck/Last_command_sent_to_ESA_s_Planck_space_telescope
2. ↑ Zařízení prozkoumá počátek vesmíru
3. ↑ "Herschel" a "Planck" vypuštěni do vesmíru (nedostupný odkaz) . Grani.ru (14. května 2009). Získáno 14. května 2009. Archivováno z originálu dne 18. května 2009.  (neurčitý)  /
4. ↑ Planck's HFI dokončil svůj průzkum raného vesmíru . ESA (16. ledna 2012). Datum přístupu: 18. ledna 2012. Archivováno z originálu 31. března 2012. (neurčitý)
5. ↑ "Planck" nestálost (Vesmírný dalekohled ponechán ve vesmíru pro věčné uložení) Archivní kopie z 11. března 2016 na Wayback Machine // lenta.ru
6. ↑ Planckův vesmírný dalekohled trvale vypnutý . RIA Novosti (23. října 2013). Získáno 24. října 2013. Archivováno z originálu 26. října 2013.  (Ruština) /
7. ↑ Výsledek skenování YouTube
8. ↑ Sean. První věda od Plancka (odkaz není k dispozici) . Časopis Discover (11. ledna 2011). Získáno 12. ledna 2011. Archivováno z originálu 20. května 2011. (Ruština) 
9. ↑ Novinky Planck z CNES (downlink) . Získáno 15. března 2013. Archivováno z originálu dne 24. února 2013. (neurčitý) 
10. ↑ Letters to Journal of Relative Uselessness (10. dubna 2013). Získáno 7. července 2020. Archivováno z originálu dne 4. srpna 2020. (neurčitý)

Odkazy

• Oficiální stránky  (anglicky)
• Byly vypuštěny satelity Herschel a Planck // astronet.ru
• Oznámení Planckových kosmologických výsledků Boris Stern Troitsky Varianta č. 6(125), 26. března 2013 Oznámení Planckových kosmologických výsledků
• V Planckových datech o velkém třesku byla nalezena chyba // lenta.ru, 16. prosince 2013
• Vědecký článek s podrobným popisem zařízení a výsledky jeho činnosti  (angl.)

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Britannica (online) Universalis
V bibliografických katalozích	J9U : 987007581194805171 LCCN : sh2010001747