Планк (космическая обсерватория)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Планк (значения).
Планк
англ. Planck
Организация Европа ЕКА
Другие названия COBRAS/SAMBA
Волновой диапазон 350 — 10 000 µm
COSPAR ID 2009-026B
NSSDCA ID 2009-026B
SCN 34938
Местонахождение 1 500 000 км
(Точка Лагранжа L2 системы Солнце-Земля)
Тип орбиты гало-орбита
Дата запуска 14 мая 2009, 13:12 GMT
Место запуска Гвиана (департамент Франции) Куру
Средство вывода на орбиту Ариан-5 ECA
Прекращение работы 23 октября 2013[1]
Масса 1800 кг
Диаметр 1,5 м
Научные инструменты
  • Низкочастотный приёмник (LFI)
 30-70 ГГц
  • Высокочастотный приёмник (HFI)
 100—857 ГГц
Логотип миссии
Сайт Planck Science Team Home
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

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, завершившейся 23 октября 2013 года.

Цели

[править | править код]

Миссия имеет широкий спектр научных целей:

Инструменты

[править | править код]

«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 приёмник (LFI) (30÷70 ГГц или примерно 4÷10 мм) и Высокочастотный приёмник (HFI) (100÷857 ГГц или примерно 0,35÷1 мм). Оба прибора могут обнаруживать общую интенсивность и поляризацию фотонов.

Низкочастотный приёмник (LFI)

[править | править код]
Частота
(ГГц)		 Полоса пропускания
()		 Разрешение
(arcmin)		 Чувствительность (общая интенсивность)
, 14 месяцев наблюдения
(10−6)		 Чувствительность (поляризация)
, 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 приёмник (LFI) представляет собой массив из 22 микроволновых радиоприёмников, которые функционируют при температуре 20 К (−253 °C). Эти радиометры работают 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[2].

Высокочастотный приёмник (HFI)

[править | править код]
Частота
(ГГц)		 Полоса пропускания
()		 Разрешение
(arcmin)		 Чувствительность (общая интенсивность)
, 14 месяцев наблюдения
(10−6)		 Чувствительность (поляризация)
, 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 приёмник (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 работают в шести частотных каналах в интервале от 100 до 857 ГГц. Они охлаждены практически до абсолютного нуля, работая при температуре −273 °C (то есть только на одну десятую градуса выше абсолютного нуля).

Полёт

[править | править код]
Точки Лагранжа

Был 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».[3]

26 ноября 2010 года «Планк» за 15 месяцев работы успешно завершил основную часть миссии и перешёл к расширенной части, во время которой спутник продолжил обзор неба до исчерпания охлаждающего приёмник жидкого гелия в январе 2012 года[4].

23 октября 2013 года из центра управления полетами ЕКА была отправлена последняя команда, на выключение телескопа[5]. 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.[6]

Результаты

[править | править код]
Сравнение изображений реликтового излучения, полученных обсерваториями COBE, WMAP и «Планк».

С 10 по 14 января 2011 года в Париже прошла конференция, посвящённая первым научным данным, полученным со спутника[7]. В это же время были опубликованы первые результаты, полученные из наблюдений обсерватории[8].

Окончательные результаты, полученные в результате миссии, были опубликованы 21 марта 2013 года.[9]:

  • 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[уточнить] теорией первых мгновений жизни Вселенной.

Часть данных, по состоянию на конец марта 2013, ещё до конца не проанализирована, в частности — данные по поляризации микроволнового фона, анализ которых, возможно, позволит обнаружить следы реликтовых гравитационных волн[10].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck/Last_command_sent_to_ESA_s_Planck_space_telescope
  2. ↑ Прибор будет исследовать начала Вселенной
  3. ↑ «Гершель» и «Планк» запущены в космос. Грани.ру (14 мая 2009). Дата обращения: 14 мая 2009. Архивировано из оригинала 18 мая 2009 года./
  4. ↑ Planck's HFI completes its survey of early Universe. ЕКА (16 января 2012). Дата обращения: 18 января 2012. Архивировано 31 марта 2012 года.
  5. ↑ Непостоянство «Планка» (Космический телескоп оставлен в космосе на вечное хранение) Архивная копия от 11 марта 2016 на Wayback Machine // lenta.ru
  6. ↑ Космический телескоп "Планк" окончательно выключен. РИА Новости (23 октября 2013). Дата обращения: 24 октября 2013. Архивировано 26 октября 2013 года./
  7. ↑ Результат сканирования на YouTube
  8. ↑ Sean. First Science from Planck. Discover Magazine (11 января 2011). Дата обращения: 12 января 2011. Архивировано из оригинала 20 мая 2011 года.
  9. ↑ Planck news from CNES. Дата обращения: 15 марта 2013. Архивировано из оригинала 24 февраля 2013 года.
  10. ↑ Письма в журнал относительной бесполезности (10 апреля 2013). Дата обращения: 7 июля 2020. Архивировано 4 августа 2020 года.

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Планк_(космическая_обсерватория)&oldid=126134049