Planck Surveyor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Pentru a actualiza
Acest articol sau secțiune ar trebui revizuit și actualizat cât mai curând posibil .
Comentariu : Misiune finalizată în 2013.
Într-adevăr, se pare că această intrare conține informații învechite și / sau învechite. Dacă puteți, vă rugăm să ajutați la actualizarea acestuia.
Planck Surveyor
Imaginea vehiculului
InstrumentCloseUp H.jpg
Date despre misiune
Operator Uniunea Europeană ESA
ID NSSDC 2009-026B
SCN 34938
Destinaţie L 2
Rezultat Misiunea sa încheiat
Vector Ariane 5
Lansa 14 mai 2009 de la Guyanais spațial Center , Guyana Franceză Guyana Franceză [1]
Locul lansării ELA-3
Proprietatea navei spațiale
Constructor Alcatel Space și Alenia Spazio
Instrumentaţie
  • Instrument de joasă frecvență
  • Instrument de înaltă frecvență
Parametrii orbitali
Orbită Orbita Halo
Site-ul oficial
Editați datele pe Wikidata · Manual

Planck Surveyor este a treia misiune de dimensiuni medii (M3) a Programului științific ESA Horizon 2000 . Este conceput pentru a capta o imagine a anizotropiilor de radiație de fond cosmică (CMB). Această radiație învelește întregul cer și misiunea a făcut o imagine a acestuia, publicată în martie 2013, cu cea mai înaltă precizie și sensibilitate unghiulară obținută vreodată, oferind un portret al Universului la 380.000 de ani după Big Bang [2] [3] . Planck va deveni principala sursă de informații astronomice pentru a testa teorii despre formarea Universului și formarea structurii sale actuale.

Planck s-a născut din fuziunea a două proiecte, COBRAS (care a devenit ulterior Instrumentul de joasă frecvență, LFI) și SAMBA (care ulterior a devenit Instrumentul de înaltă frecvență, HFI). După selectarea celor două proiecte, acestea au fost combinate într-un singur satelit din motive de eficiență și economii de costuri. Proiectul unificat a fost numit după omul de știință german Max Planck (1858-1947), câștigător al Premiului Nobel pentru fizică în 1918 .

NASA colaborează cu misiunea (în principal pentru partea criogenică) și această misiune va finaliza și îmbunătăți măsurătorile efectuate de sonda WMAP .

Instrumentele vor fi răcite parțial la o temperatură de 20 K (aprox 252 ° C sub zero). Radiația care trebuie măsurată este echivalentă cu cea a unui corp negru (un emițător ideal de radiații electromagnetice) la o temperatură de 2,7 K (aprox 270 ° C sub zero) dar s-a decis să nu se răcească telescopul la această temperatură din cauza problemelor tehnologice. Necesitatea răcirii instrumentului apare din faptul că toate corpurile, deci și instrumentele care captează radiații electromagnetice și telescoape, emit radiații electromagnetice, într-o măsură și cu caracteristici în funcție de temperatura lor. La temperaturi prea mari, radiația electromagnetică emisă de instrument ar orbi instrumentul însuși.

Lansarea a avut loc pe 14 mai 2009 la bordul unei rachete Ariane 5 împreună cu Observatorul Spațial Herschel . [1] După câteva luni de călătorie, telescopul a atins punctul lagrangian L 2 la aproximativ 1,5 milioane de kilometri de Pământ , opus celui al Soarelui. Pământul și Luna au protejat astfel satelitul de interferențele solare. La sfârșitul misiunii sale, satelitul Planck a fost plasat pe o orbită heliocentrică și nava spațială a fost recuperată prin îndepărtarea întregii energii reziduale din interiorul său pentru a evita pericolele pentru viitoarele misiuni. Comanda de oprire a fost trimisă la satelit la 23 octombrie 2013 [4] .
La 17 iulie 2018, agenția a publicat cele mai recente elaborări ale datelor colectate. [5]

Caracteristicile misiunii

Comparație a CMBR rezultate din COBE , WMAP și Planck

Planck este o misiune spațială de a treia generație care urmează COBE și WMAP . Comparativ cu primele două instrumente, implementează o serie de îmbunătățiri importante pentru a crește rezoluția unghiulară și sensibilitatea și, în același timp, pentru a controla cu strictețe erorile sistematice.

Spectrul de frecvență măsurat de Planck pleacă de la 30 GHz al radiometrelor LFI la 857 GHz al instrumentului HFI. Nicio altă misiune CMB nu a acoperit vreodată un spectru atât de larg de frecvențe. O astfel de acoperire îl va ajuta pe Planck să distingă cu precizie semnalul CMB de așa-numitele „prim-planuri”, adică toate celelalte emisii la aceste frecvențe (de exemplu, emisiunea de sincrotron de către electroni).

Concepția LFI, o serie de 22 de radiometre de pseudo-corelație, nu este prea diferită de tehnologiile utilizate în WMAP . Cu toate acestea, partea frontală a radiometrelor LFI este răcită activ la 20 K, în timp ce radiometrele WMAP au fost răcite la aproximativ 80-90 K. Această temperatură mai scăzută duce la un impact mai mic al zgomotului asupra semnalului măsurat.

Datorită rezoluției unghiulare mai mari a Planck și a acoperirii cu frecvență largă, cantitatea de date care trebuie trimise la sol este considerabil mai mare decât pentru COBE și WMAP . Planck este prima misiune care implementează tehnici de compresie a datelor cu pierderi deja la bord. Compresorul implementat utilizează codare aritmetică .

Obiectivele principale

Instrument de joasă frecvență

Schema unui radiometru de pseudo-corelație cu separarea componentelor polarizate

Instrumentul de joasă frecvență este un set de 22 de radiometre de pseudo-corelație care măsoară semnalul care vine din cer (prin telescop) comparându-l cu o sarcină termică la o temperatură de aproximativ 4,5 K. Această sarcină termică are caracteristicile emisive ale unui corp negru , iar tehnica diferențială permite reducerea impactului fluctuațiilor în câștigul amplificatoarelor în semnalul măsurat (tehnică utilizată și în WMAP , unde, totuși, semnalul cerului este nu se compară cu o sarcină termică instalată la bord, dar temperatura cerului este comparată în două direcții diferite). Cele 22 de radiometre sunt împărțite în perechi conectate la aceeași antenă , unde fiecare dintre radiometre măsoară o componentă polarizată. În acest mod este posibil să se studieze nu numai anizotropiile de temperatură ale CMB, ci și anizotropiile de polarizare.

Radiometrele LFI sunt împărțite în două părți: partea frontală (care conține o primă etapă de amplificare) este răcită la aproximativ 20 K și este conectat printr-o serie de ghiduri de undă la partea a doua, numită back-end (la 300 K), unde semnalul este amplificat și detectat în continuare de un sistem complex de achiziție.

Conducerea proiectului și dezvoltării LFI sunt Nazzareno Mandolesi (Investigator principal, PI), Marco Bersanelli (Instrument Scientist, IS) și Chris Butler (Manager de program, PM).

Caracteristicile LFI
Frecvența centrală ( GHz ) 30 44 70
Lățime de bandă (GHz) 6 8.8 14
Numărul de antene 2 3 6
Rezoluție unghiulară (arminute FWHM ) 33 24 14
Temperatura sistemului ( K ) 7.5 12 21.5
Sensibilitate (mK s ½ ) 0,17 0,20 0,27

Instrument de înaltă frecvență

Instrumentul de înaltă frecvență este o serie de bolometre răcite 0,1 K care lucrează în spectrul de frecvență între 100 și 850 GHz . Unele dintre bolometrele HFI sunt, de asemenea, capabile să măsoare anizotropiile de polarizare (o caracteristică neobișnuită în bolometrele normale).

În fruntea proiectului și dezvoltării HFI se află Jean-Loup Puget (PI) și Jean-Michel Lamarre (IS).

Caracteristicile HFI
Frecvența centrală ( GHz ) 100 143 217 353 545 857
Numărul de canale
(p indică canale cu polarizare)		 4 (p) 4 + 4 (p) 4 + 4 (p) 4 + 4 (p) 4 4
Rezoluție unghiulară (arminute) 9.5 7.1 4.7 5 5 5
Rezoluție spectrală ν ⁄ Δν 3 3 3 3 3 3
Sensibilitate (Intensitate / pixel μK ⁄ K ) 2.8 2.2 4.8 15 147 6700

Plan de zbor

Programată inițial pentru 31 octombrie 2008 , lansarea a fost amânată de mai multe ori până la 14 mai 2009 când telescopul a fost lansat printr-o rachetă Ariane 5 împreună cu Observatorul Spațial Herschel . [1] Separarea celor două telescoape a avut succes la scurt timp după lansare. [6]
După câteva luni de călătorie, a ajuns în punctul lagrangian L 2 la aproximativ 1,5 milioane de kilometri de Pământ , opus celui Soarelui. La 3 iulie 2009 a efectuat manevra de intrare pe orbita finală a halo-ului . În aceeași zi, Agenția Spațială Europeană a anunțat că telescopul a atins temperatura de −230 ° C , în timp ce senzorii de la bord −273,05 ° C, devenind unul dintre cele mai reci obiecte din spațiu cunoscute. [7]

Notă

  1. ^ a b c ( EN ) Ariane 5 care transportă Herschel și Planck se ridică , pe esa.int , Portalul ESA, 14 mai 2009. Accesat la 6 iulie 2009 .
  2. ^ Iată primele momente ale universului - cărți poștale de la satelitul european Planck , în La Stampa .it , 21 martie 2013. Accesat la 23 octombrie 2013 .
  3. ^ (EN) Planck dezvăluie un univers aproape perfect , al esa.int, ESA .int, 21 martie 2013. Adus pe 23 octombrie 2013.
  4. ^ Marco Malaspina, Ultima zi a lui Planck , pe media.inaf.it , INAF , 23 octombrie 2013. Accesat la 23 octombrie 2013 .
  5. ^ ( RO ) De la un univers aproape perfect la cel mai bun din ambele lumi , su sci.esa.int . Adus la 25 iulie 2018 .
  6. ^ (EN) Herschel și Planck: Injecție aproape perfectă de Ariane pe esa.int, portal ESA, 15 mai 2009. Accesat la 6 iulie 2009.
  7. ^ (EN) Cea mai tare navă spațială vreodată pe orbită în jurul valorii de L2 , a esa.int, ESA Portal, 3 iulie 2009. Adus pe 6 iulie 2009.

Bibliografie

  • Marco Bersanelli și Nicola Vittorio, Cosmologie cu fundal cosmic de microunde , în Quaderni delle Scienze , n. 117, decembrie 2000, pp. 88-95.
  • ( EN ) M. D'Onofrio și C. Burigana, Întrebări despre cosmologia modernă: moștenirea lui Galileo , ianuarie 2009, DOI : 10.1007 / 978-3-642-00792-7 .

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN ( EN ) sh2010001747
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Planck_Surveyor&oldid=118815890 ”