Надо Знать

добавить знаний



Планк (космический телескоп)


Planck satellite.jpg

План:


Введение

Космический телескоп "Планк" (Planck Microwave Observatory) - космический аппарат и обсерватория Европейского космического агентства по изучению микроволнового фонового излучения Вселенной.

Орбитальная обсерватория "Планк" вместе с самым большим из существующих инфракрасным телескопом "Гершель" была запущена в космос 14 мая 2009 года с космодрома Куру ракетой-носителем "Ариан-5". [1] В июле "Планк" достиг расчетной орбиты вокруг лагранжевой точки L2 Солнце-Земля, и включил систему охлаждения.

Телескоп диаметром полтора метра осуществляет наблюдения с помощью двух комплектов детекторов, предназначенных для измерения температуры космического микроволнового фона - реликтового излучения Большого Взрыва. Рабочая температура отдельных детекторов орбитальной обсерватории составляет 0,1 ? К (-273,05 градуса по Цельсию), что делает их одними из самых холодных объектов во Вселенной. Для этого детекторы охлаждаются жидким гелием, чтобы остаточное тепло не мешало измерениям небесной обсерватории.

Стоимость проекта составила около 700 млн евро. Планируется, что орбитальная обсерватория проработает на орбите 15 месяцев. За это время "Планк" должен получить две полные карты неба. С их помощью ученые рассчитывают изучить фоновое микроволновое (реликтовое) излучение, оставшееся со времен Большого Взрыва. Впрочем, миссия может быть продлена еще на год.

Обсерватория названа в честь немецкого физика Макса Планка, одного из создателей квантовой теории.


1. Цели

Миссия имеет широкий спектр научных целей

  • Исследование распределения интенсивности и поляризации реликтового излучения с высоким разрешением
  • Создание каталога скоплений галактик из-за эффекта Сюняев-Зельдовича
  • Наблюдения гравитационного линзирования реликтового излучения, а также эффекта Сакса-Вольфа
  • Наблюдения ярких внегалактических радиоисточников (активных галактических ядер) и инфракрасных (галактических пылевых) источников
  • Наблюдения Млечного Пути, в частности местного межзвездной среды, распределения синхротронного излучения и измерения галактического магнитного поля
  • Изучение Солнечной системы, в частности планет, астероидов, комет и зодиакального света.

2. Инструменты

Планк содержит два прибора: Низкочастотный инструмент (LFI) и Высокочастотный инструмент (HFI). Оба прибора могут проявлять общую интенсивность и поляризацию фотонов, и охватывают диапазон частот от 30 до 857 ГГц.

2.1. Низкочастотный инструмент (LFI)

ΔT / T, 14 месяцев наблюдения (10-6) ΔT / T, (10-6)

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 инструмент (LFI) представляет собой массив из 22 микроволновых радиоприемников, которые будут функционировать при температуре 20 ? K (-253 ? C). Эти радиометры работать в трех частотных каналах, в интервале между 30 и 70 ГГц. Используются высокочувствительные микроволновые усилители, которые работают так же, как транзисторные радиоприемники. Транзисторы усиливают сигнал, собранный антенной, а усиленный сигнал затем преобразуется в напряжение. Сигнал на выходе пропорционален температуре объекта.


2.2. Высокочастотный инструмент (HFI)

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 -
857 0,33 5,0 6700 -

Высокочастотный инструмент (HFI) - массив из 54 болометричних детекторов, которые преобразуют принято излучения в тепло. Количество тепла затем измеряется электрическим термометром, сигнал с которого преобразуется в температуру с помощью компьютера. HFI детекторы работать в шести частотных каналах в интервале от 100 до 857 ГГц. Они будут работать при температуре 0,1 ? К (-273 ? C) абсолютный ноль).


3. Миссия

Точки Лагранжа

"Планк" был успешно запущен 14 мая 2009 года, на борту ракеты "Ариан-5", вместе с космической обсерваторией Гершель. Космический аппарат двигался эллиптической орбите (перигей: 270 км., Апогей: более 1 120 000 км), в результате чего он оказался поблизости второй точки Лагранжа (L2).

Орбитальная обсерватория "Планк" начала сбор данных 13 августа 2009 [2]. Первые несколько дней специалисты, занимающиеся миссией телескопа, тестировали его приборы и констатировали, что вся аппаратура работает без сбоев. Через две недели, 27 августа, "Планк" завершил первый этап исследований. На основании собранных телескопом данных астрономы составили девять карт небольшого участка неба (по одной для каждой из частот, на которых работает обсерватория). Поскольку "Планк" осматривает все районы неба вокруг себя, карты есть кольца, шириной около 15 градусов.

15 января 2010 года консультативные органы ЕКА одобрили продолжение функционирования спутника на 12 месяцев. Планк продолжит сбор данных до конца 2011 года.

26 апреля 2010 года завершено покрытие 100% неба с помощью низкочастотного инструмента. Полное покрытие неба высокочастотных инструментом будет достигнуто 28 мая 2010 года.


4. Сноски


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам