Планк (космическая обсерватория)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Planck
Planck satellite.jpg
Организация:

Европа ЕКА

Другие названия:

COBRAS/SAMBA

Волновой диапазон:

350 — 10 000 µm

NSSDC ID:

2009-026B

Местонахождение:

1 500 000 км
(Точка Лагранжа L2 системы Солнце-Земля)

Запущен:

14 мая 2009, 13:12 GMT

Запущен из:

Французская Гвиана Куру

Выведен на орбиту:

Ариан-5 ECA

Масса:

1800 кг

Диаметр:

1,5 м

Научные инструменты
  • Низкочастотный приемник (LFI)

30-70 ГГц

  • Высокочастотный приемник (HFI)

100—857 ГГц

Сайт:

Planck Science Team Home

Планк — астрономический спутник Европейского космического агентства (ЕКА), созданный для изучения вариаций космического микроволнового фона — реликтового излучения. Запущен 14 мая 2009 года ракетой-носителем «Ариан-5». В период с сентября 2009 по ноябрь 2010 года «Планк» успешно закончил основную часть своей исследовательской миссии, перейдя к дополнительной.

Цели[править | править исходный текст]

Миссия имеет широкий спектр научных целей:

Инструменты[править | править исходный текст]

Планк оснащен внеосевым телескопом системы Грегори. Главное зеркало имеет размер 1,9 × 1,5 м. Поскольку зеркало наклонено по отношению ко входящему пучку, апертура телескопа остается 1,5 м. Вторичное зеркало имеет размер 1,1 × 1,0 м. Оно фокусирует собранное излучение на два прибора: Низкочастотный приемник (LFI) (30÷70 ГГц или примерно 4÷10 мм) и Высокочастотный приемник (HFI) (100÷857 ГГц или примерно 0,35÷1 мм). Оба прибора могут обнаруживать общую интенсивность и поляризацию фотонов.

Низкочастотный приемник (LFI)[править | править исходный текст]

Частота
(ГГц)
Полоса пропускания
(\Delta \nu / \nu)
Разрешение
(arcmin)
Чувствительность (общая интенсивность)
\Delta T / T, 14 месяцев наблюдения
(10−6)
Чувствительность (поляризация)
\Delta T / T, 14 месяцев наблюдения
(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

Низкочастотный приемник (LFI) представляет из себя массив из 22 микроволновых радиоприёмников, которые будут функционировать при температуре 20 К (−253 °C). Эти радиометры будут работать в трёх частотных каналах, в интервале между 30 и 70 ГГц. Используются высокочувствительные микроволновые усилители, которые работают так же, как транзисторные радиоприёмники. Транзисторы усиливают сигнал, собранный антенной, а усиленный сигнал затем преобразуется в напряжение. Сигнал на выходе пропорционален температуре объекта. Приёмник спроектирован и изготовлен компанией Elektrobit в Финляндии.[1]

Высокочастотный приемник (HFI)[править | править исходный текст]

Частота
(ГГц)
Полоса пропускания
(\Delta \nu / \nu)
Разрешение
(arcmin)
Чувствительность (общая интенсивность)
\Delta T / T, 14 месяцев наблюдения
(10−6)
Чувствительность (поляризация)
\Delta T / T, 14 месяцев наблюдения
(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 н/д
857 0,33 5,0 6700 н/д

Высокочастотный приемник (HFI) — массив из 54 болометрических детекторов, которые преобразуют принятое излучения в тепло. Количество тепла затем измеряется электрическим термометром, сигнал с которого преобразуется в температуру с помощью компьютера. HFI детекторы будут работать в шести частотных каналах в интервале от 100 до 857 ГГц. Они будут работать практически в точке абсолютного нуля, при температуре −273 °C (то есть, только на одну десятую градуса выше абсолютного нуля).

Полёт[править | править исходный текст]

Был успешно запущен с космодрома Куру в 13:12 14 мая 2009 года на борту ракеты «Ариан-5», вместе с ним той же ракетой был запущен орбитальный инфракрасный телескоп «Гершель».[2]

26 ноября 2010 года, после 15 месяцев работы, «Планк» успешно закончил основную часть миссии и перешёл к расширенной части, во время которой спутник продолжит обзор неба до полного исчерпания охлаждающего вещества.

В январе 2012 года окончился охлаждающий приёмник жидкий гелий и работа HFI была завершена[3].

23 октября 2013 года из центра управления полетами ЕКА была отправлена последняя команда, на выключение телескопа[4] . На компьютер "Планка" перед выключением была загружена программная "заплатка", которая навсегда блокировала систему управления, чтобы никакой сигнал не мог случайно включить аппарат снова. Также это необходимо, чтобы телескоп своими сигналами не создавал помех, которые могут помешать исследователям и ввести их в заблуждение.[5]

Результаты[править | править исходный текст]

С 10 по 14 января 2011 года в Париже прошла конференция, посвящённая первым научным данным, полученным со спутника[6]. В это же время были опубликованы первые результаты, полученные из наблюдений обсерватории[7].

Окончательные результаты, полученные в результате миссии, были опубликованы 21 марта 2013 года.[8]:

  • По данным «Планка», мир состоит на 4,9 % из обычного (барионного) вещества (предыдущая оценка — по данным WMAP — 4,6 %), на 26,8 % из тёмной материи (против 22,4 %) и на 68,3 % (против 73%) из тёмной энергии.
  • уточнена постоянная Хаббла; новое значение H0 = 68 км/c/Мпк (то есть с момента Большого взрыва прошло 13,80 млрд. лет; предыдущая оценка — 70 км/c/Мпк — соответствовала 13,75 миллиарда лет).
  • Из анализа полученных данных удалось более уверенно установить количество типов нейтрино — три типа (электронное, мюонное и тау-нейтрино).
  • «Планк» подтвердил наличие небольшого отличия спектра первоначальных возмущений материи от однородного (спектральный индекс 0,96), что является важным результатом для инфляционной теории, которая является на сегодняшний день основополагающей теорией первых мгновений жизни Вселенной.

Часть данных, по состоянию на конец марта 2013, еще до конца не проанализирована, в частности — данные по поляризации микроволнового фона, анализ которых, возможно, позволит обнаружить следы реликтовых гравитационных волн[9].

Ссылки[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]