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

Миссия имеет широкий спектр научных целей:

• Исследования распределения интенсивности и поляризации реликтового излучения с высоким разрешением.
• Создание каталога скоплений галактик через эффект Сюняева — Зельдовича .
• Наблюдения гравитационного линзирования Реликтового излучения , а также комплексного эффекта Сакса-Вольфа .
• Наблюдения ярких внегалактических радиоисточников ( активных галактических ядер ) и инфракрасных (галактических пылевых) источников.
• Наблюдения Млечного Пути , в том числе местной межзвёздной среды , распределения синхротронного излучения и измерения галактического магнитного поля .
• Изучение Солнечной системы , в том числе планет , астероидов , комет и зодиакального света .

Инструменты

«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)

Частота (ГГц)	Полоса пропускания ( ${\displaystyle \Delta \nu /\nu }$ )	Разрешение (arcmin)	Чувствительность (общая интенсивность) ${\displaystyle \Delta T/T}$ , 14 месяцев наблюдения (10 −6 )	Чувствительность (поляризация) ${\displaystyle \Delta T/T}$ , 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 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 в Финляндии .

Высокочастотный приёмник (HFI)

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

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 ».

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 .

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

Результаты

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

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

• 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 .

Примечания

Ссылки

• (англ.)
• // astronet.ru
• // lenta.ru, 16 декабря 2013
• (англ.)