Планк (космічний телескоп)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Планк (космічний телескоп)
Загальна інформація
Інші назви COBRAS/SAMBA
NSSDC код 2009-026B
Організація Європейське космічне агентство
Дата запуску 14 травня 2009
Запущено з космодром Куру
Французька Гвіана
Засіб запуску Аріан V
Тривалість місії розрахована на 15 місяців
Маса 1800 кг
Тип орбіти навколо Лагранжевої точки L2 системи Сонце-Земля
Тип телескопа мікрохвильовий
Інструменти
Низькочастотний інструмент (LFI) 30-70 ГГц
(22 мікрохвильових приймачі)
Високочастотний інструмент (HFI) 100-857 ГГц
(54 болометричні детектори)
Зовнішні посилання
Інтернет сторінка http://www.rssd.esa.int/index.php?project=Planck

Космічний телескоп «Планк» (Planck Microwave Observatory) — космічний апарат і обсерваторія Європейського космічного агентства з вивчення мікрохвильового фонового випромінювання Всесвіту.

Орбітальна обсерваторія «Планк» була запущена в космос ракетою-носієм «Аріан-5» 14 травня 2009 року з космодрому Куру (разом із інфрачервоним телескопом «Гершель»[1]. У липні «Планк» досяг розрахункової орбіти навколо лагранжевої точки L2 Сонце-Земля, і ввімкнув систему охолодження.

Телескоп діаметром півтора метри здійснює спостереження за допомогою двох комплектів детекторів, призначених для вимірювання температури космічного мікрохвильового фону — реліктового випромінювання Великого вибуху. Робоча температура окремих детекторів орбітальної обсерваторії становить 0,1°К (—273,05 градуса за Цельсієм), що робить їх одними з найхолодніших об'єктів у Всесвіті. Детектори охолоджують рідким гелієм щоб залишкове тепло не заважало вимірам небесної обсерваторії.

Вартість проекту склала близько 700 млн євро. Планується, що орбітальна обсерваторія працюватиме на орбіті 15 місяців. За цей час «Планк» повинен отримати дві повні карти неба. За їх допомогою вчені розраховують вивчити фонове мікрохвильове (реліктове) випромінювання, що залишилося з часів Великого вибуху. Втім, місію може бути продовжено ще на рік.

Обсерваторію названо на честь німецького фізика Макса Планка, одного з творців квантової теорії.

Цілі[ред.ред. код]

Місія має широкий спектр наукових цілей

  • Дослідження розподілу інтенсивності й поляризації реліктового випромінювання з високою роздільною здатністю
  • Створення каталогу скупчень галактик через ефект Сюняєва-Зельдовича
  • Спостереження гравітаційного лінзування реліктового випромінювання, а також ефекту Сакса-Вольфа
  • Спостереження яскравих позагалактичних радіоджерел (активних галактичних ядер) та інфрачервоних (галактичних пилових) джерел
  • Спостереження Чумацького Шляху, зокрема місцевого міжзоряного середовища, розподілу синхротронного випромінювання й вимірювання галактичного магнітного поля
  • Вивчення Сонячної системи, зокрема планет, астероїдів, комет і зодіакального світла.

Інструменти[ред.ред. код]

Планк містить два прилади: низькочастотний інструмент (LFI) і високочастотний інструмент (HFI). Обидва прилади можуть виявляти загальну інтенсивність і поляризацію фотонів, й охоплюють діапазон частот від 30 до 857 ГГц.

Низькочастотний інструмент (LFI)[ред.ред. код]

Частота
(ГГц)
Смуга пропускання
(\Delta \nu / \nu)
Роздільність
(arcmin)
Чутливість (загальна інтенсивність)
\Delta T / T, 14 місяців спостереження
(10−6)
Чутливість (поляризація)
\Delta T / T, 14 місяців спостереження
(10−6)
30 0,2 33 2,0 2,8
44 0,2 24 2,7 3,9
70 0,2 14 4,7 6,7

Низькочастотний інструмент (LFI) являє собою масив із 22 мікрохвильових радіоприймачів, які працюватимуть за температури 20°K (-253 °C), у трьох частотних каналах в інтервалі між 30 і 70 ГГц. Застосовуються високочутливі мікрохвильові підсилювачі, які працюють так само, як транзисторні радіоприймачі. Транзистори підсилюють сигнал, зібраний антеною, а посилений сигнал потім перетвориться в напругу. Сигнал на виході пропорційний температурі об'єкта.

Високочастотний інструмент (HFI)[ред.ред. код]

Частота
(ГГц)
Смуга пропускання
(\Delta \nu / \nu)
Роздільність
(arcmin)
Чутливість (загальна інтенсивність)
\Delta T / T, 14 місяців спостереження
(10−6)
Чутливість (поляризація)
\Delta T / T, 14 місяців спостереження
(10−6)
100 0,33 10 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 -
857 0,33 5,0 6700 -

Високочастотний інструмент (HFI) — масив із 54 болометричних детекторів, які перетворюють прийняте випромінювання на тепло. Кількість тепла вимірюється електричним термометром, сигнал з якого перетворюється на температуру за допомогою комп'ютера. HFI детектори працюватимуть у шести частотних каналах в інтервалі від 100 до 857 ГГц. Вони працюватимуть за температури 0,1°К (−273 °C) (майже абсолютний нуль).

Із цих 9 частот лише 3 (100, 143, 217 ГГц) застосовуються для спостереженнями за реліктовим фоном. Інші призначено для виявлення джерел, які забруднюють цей фон, та подальшого їх вилучення зі спостережних даних[2].

Місія[ред.ред. код]

Точки Лагранжа

«Планк» було успішно запущено 14 травня 2009 року ракетою «Аріан-5», разом із космічною обсерваторією Гершель. Космічний апарат рухався еліптичною орбітою (перигей: 270 км, апогей: понад 1 120 000 км) і врешті-решт опинився поблизу другої точки Лагранжа (L2) системи Сонце—Земля.

Збирання даних розпочалося 13 серпня 2009 року[3]. Перші кілька днів фахівці тестували його прилади й дійшли висновку, що вся апаратура працює без збоїв. Через два тижні, 27 серпня, «Планк» завершив перший етап досліджень. На підставі зібраних телескопом даних астрономи склали дев'ять карт невеликої ділянки неба (по одній для кожної з частот, на яких працює обсерваторія). Оскільки «Планк» оглядає всі райони неба, карти є кільцями шириною близько 15 градусів.

15 січня 2010 року консультативні органи ЄКА схвалили продовження роботи супутника на 12 місяців. Планк продовжить збирання даних до кінця 2011 року.

26 квітня 2010 року завершено покриття 100% неба за допомогою низькочастотного інструменту. Повне покриття неба високочастотним інструментом буде досягнуто 28 травня 2010 року.

20 квітня 2013 року колаборація опублікувала перші наукові результати спостережень (за 15 місяців). Результати мали величезне значення, наприклад, було уточнено параметр густини темної енергії: за новими даними, частка цієї складової в густині енергії нашого Всесвіту (якщо ґрунтуватися на космологічній моделі Лямбда-CDM) становить 68,3% (а не 72,8%, як вважалось раніше)[2].

Виноски[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]