Что представляет собой космическая миссия Planck. Каковы основные научные цели этого проекта. Какие инструменты установлены на спутнике Planck. Как проходила подготовка к запуску миссии. Какие результаты ожидаются от наблюдений Planck.
Обзор космической миссии Planck
Космическая обсерватория Planck — это амбициозный проект Европейского космического агентства (ESA), направленный на исследование реликтового излучения Вселенной с беспрецедентной точностью. Запуск спутника состоялся 14 мая 2009 года вместе с инфракрасной обсерваторией Herschel. Основная цель миссии — получить детальную карту анизотропии (неоднородностей) космического микроволнового фона по всему небу.
Почему изучение реликтового излучения так важно для космологии? Это излучение несет информацию о ранних этапах эволюции Вселенной, когда ей было всего около 380 000 лет. Анализируя мельчайшие флуктуации температуры этого излучения, ученые могут проверить космологические модели и получить ценные данные о происхождении и развитии космических структур.
Ключевые научные задачи миссии Planck
Миссия Planck была разработана для решения следующих фундаментальных задач космологии:
- Измерение анизотропии температуры реликтового излучения с беспрецедентной точностью
- Определение основных космологических параметров, включая плотность барионной и темной материи
- Проверка инфляционных моделей ранней Вселенной
- Исследование крупномасштабной структуры Вселенной
- Изучение поляризации реликтового излучения
Каковы преимущества Planck по сравнению с предыдущими миссиями? Спутник обладает значительно более высоким угловым разрешением и чувствительностью, чем его предшественники COBE и WMAP. Это позволяет получить гораздо более детальную карту реликтового излучения и измерить его спектр в широком диапазоне частот.
Инструменты на борту космической обсерватории Planck
Для выполнения поставленных научных задач спутник Planck оснащен двумя основными инструментами:
Низкочастотный инструмент (LFI)
LFI работает в диапазоне частот 30-70 ГГц. В чем особенности этого прибора?
- Использует высокочувствительные радиометры для измерения интенсивности и поляризации микроволнового излучения
- Охлаждается до температуры около 20 К для минимизации тепловых шумов
- Имеет угловое разрешение от 33 до 14 угловых минут в зависимости от частоты
Высокочастотный инструмент (HFI)
HFI работает на более высоких частотах — от 100 до 857 ГГц. Какими ключевыми характеристиками обладает этот прибор?
- Использует болометры, охлажденные до сверхнизкой температуры 0.1 К
- Обеспечивает угловое разрешение до 5 угловых минут на высоких частотах
- Позволяет измерять как интенсивность, так и поляризацию излучения
Благодаря комбинации этих двух инструментов Planck способен проводить наблюдения в девяти частотных диапазонах, что дает возможность эффективно отделять сигнал реликтового излучения от других астрофизических источников.
Подготовка к запуску и наземная калибровка Planck
Процесс подготовки спутника Planck к запуску был длительным и тщательным. Какие ключевые этапы он включал?
- Разработка и тестирование отдельных компонентов и подсистем
- Интеграция всех систем в единый космический аппарат
- Комплексные испытания спутника в условиях, имитирующих космическое пространство
- Калибровка научных инструментов
Особое внимание было уделено наземной калибровке инструментов LFI и HFI. Зачем это было необходимо? Точная калибровка позволяет правильно интерпретировать данные, полученные в космосе, и достичь требуемой научной точности измерений.
Ожидаемые научные результаты миссии Planck
Какие прорывные результаты ожидают ученые от миссии Planck? Основные надежды связаны со следующими направлениями:
- Уточнение значений ключевых космологических параметров
- Проверка инфляционных моделей ранней Вселенной
- Исследование природы темной энергии
- Изучение крупномасштабной структуры Вселенной
- Обнаружение гравитационных волн эпохи инфляции через B-моду поляризации
Помимо этого, данные Planck позволят создать уникальные каталоги различных астрофизических объектов, включая скопления галактик, выявленные через эффект Сюняева-Зельдовича.
Международное сотрудничество в рамках миссии Planck
Проект Planck — это результат масштабного международного сотрудничества. Сколько ученых вовлечено в эту миссию? В работе над Planck участвуют более 400 исследователей из различных стран. Как организовано взаимодействие между ними?
- Создано несколько рабочих групп, отвечающих за различные аспекты миссии
- Регулярно проводятся международные конференции и рабочие совещания
- Налажен оперативный обмен данными и результатами анализа
Такая коллаборация позволяет объединить опыт и знания ведущих специалистов в области космологии и астрофизики для достижения амбициозных целей миссии.
График работы и публикация результатов Planck
Как долго планируется работа спутника Planck? Ожидается, что миссия будет непрерывно получать высококачественные научные данные до конца 2021 года. Каков план публикации результатов?
- Январь 2021 года — выпуск раннего каталога компактных источников
- Декабрь 2022 года — публикация первых важных космологических результатов
- Последующие годы — детальный анализ данных и публикация окончательных результатов
Почему результаты публикуются не сразу? Обработка и анализ огромного массива данных, полученных Planck, требует значительного времени. Кроме того, необходима тщательная проверка всех результатов перед их обнародованием.
Значение миссии Planck для современной космологии
Какую роль играет миссия Planck в развитии современной космологии? Этот проект имеет поистине революционное значение:
- Предоставляет наиболее точные на сегодняшний день данные о ранней Вселенной
- Позволяет проверить фундаментальные космологические теории
- Открывает новые возможности для изучения темной материи и темной энергии
- Стимулирует развитие технологий для космических наблюдений
Результаты Planck, вероятно, на долгие годы останутся эталонными для космологических исследований и послужат основой для планирования будущих миссий по изучению реликтового излучения.
Planck Pre-Launch Status Papers — APC
A&A 520, E1 (2010) > миссияАстрономия и астрофизикаСпециальная статьяРедакционная статьяПредстартовый статус миссии Planck В этом выпуске A&A опубликовано 13 статей, описывающих предполетный статус миссии Европейского космического агентства Planck, запущенной вместе с спутник Herschel 14 мая 2009 г.. Миссия Planck предназначена для получения изображения анизотропии поля космического фонового излучения по всему небу с беспрецедентной чувствительностью и угловым разрешением, а также широким частотным диапазоном. Как побочный продукт этой главной цели, он будет одновременно затрагивать широкий спектр галактических и внегалактических наук. В миссии участвуют более четырехсот ученых, которые в настоящее время работают над обработкой данных, калибровкой и анализом данных. Планируется, что спутник будет непрерывно получать высококачественные научные данные до конца 2011 года.
Будет доставлен ранний выпуск каталога компактных источников. в январе 2011 года вместе с небольшим набором научных статей, связанных с передовыми астрофизическими источниками. Первые важные космологические результаты будут представлены в декабре 2012 года. В этом специальном выпуске подробно описываются оптическая система телескопа, конструкция, наземная калибровка и характеристики низкочастотных и высокочастотных инструментов Planck. . Bertout and T. Forveille Редакторы астрономии и астрофизикиСтатья опубликована EDP Sciences Страница 1 из 1
- Стр. 2 и 3: A&A 520, A1 (2010) DOI: 10.1051/0004
- Стр. 4 и 5: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Стр. 6 и 7: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 8 и 9: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 10 и 11: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 12 и 13: J. A. Tauber et al. : Planck pre-lau
- Страница 14 и 15: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 16 и 17: J.
A. Tauber et al.: Planck pre-lau - Страница 18 и 19: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 20 и 21: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 22 и 23: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau lau
- Стр. 24 и 25: A&A 520, A2 (2010) DOI: 10.1051/0004
- Стр. 26 и 27: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Стр. 28 и 29: Стр. и 31: J.A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Стр. 32 и 33: J.A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 34 и 35: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 36 и 37: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 38 и 39: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau lau
- Страница 40 и 41: Результирующее типичное воздействие на a b
- Страница 42 и 43: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Страница 44 и 45: J. A. Tauber et al.: Planck pre-lau
- Стр. 46 и 47: A&A 520, A3 (2010) DOI: 10.1051/0004
- Стр. 48 и 49: Н. Мандолези и др.: Planck-LFI
- Стр.
50 и 51: Н. Мандолези и др.: The Planck-LFI - Стр. 52 и 53:
Н. Мандолези и др.: Planck-LFI
- Стр. 54 и 55:
Н. Мандолеси и др. и др.: Planck-LFI
- стр. 56 и 57:
N. Mandolesi и др.: Planck-LFI
- стр. 58 и 59:
:
Mandolesi et al.: The Planck-LFI»> Н. Мандолеси и др.: Planck-LFI - Страница 62 и 63:
Н. Мандолези и др.: Planck-LFI
- Стр. 64 и 65:
Н. Мандолези и др.: The Planck-LFI
- Стр. 66 и 67:
Н. Мандолеси и др.: Planck-LFI
- Стр. 68 и 68 Mandolesi et al.: The Planck-LFI
- Страница 70 и 71:
1051/0004″> A&A 520, A4 (2010) la - Страница 74 и 75:
M. Bersanelli et al.: Planck pre-la
- Страница 76 и 77:
M. Bersanelli et al.: Planck pre-la
- Страница 78 и 79:
M. Bersanelli et al.: Planck pre-la
- Страница 80 and 81:
M. Bersanelli et al.: Planck pre -la
- Страница 82 и 83:
yumpu.com/en/document/view/42946601/planck-pre-launch-status-papers-apc-universitac-paris-diderot-/82″ title=»M. Bersanelli et al.: Planck pre-la»> М. Берсанелли и др.: Planck pre-la - Страница 84 и 85:
М. Берсанелли и др.: Planck pre-la
- Страница 86 и 87:
M. Bersanelli et al.: Planck pre-la
- Стр. 88 и 89:
M. Bersanelli et al.: Planck pre-la
- Стр. 90 и 91:
Bersanelli et al.: Planck pre-la»> M. Bersanelli et al.: Planck pre-la - Стр. 92 и 93:
)Таблица 1. Основные входы
- стр. 96 и 97:
A&A 520, A5 (2010)Изоляция (дБ)Iso
- стр. 98 и 99:
A&A 520, A5 (2010)70 GHz 44 9000 3 9000 GHz44 GHz 030 Страница 100 и 101:
A&A 520, A5 (2010)Температура (K)38
- Страница 102 и 103:
yumpu.com/en/document/view/42946601/planck-pre-launch-status-papers-apc-universitac-paris-diderot-/102″ title=»A&A 520, A5 (2010)fk (mHz)fk (mHz)1″> A&A 520, A5 (2010)fk (мГц)fk (мГц)1 - Страница 104 и 105:
A&A 520, A5 (2010)где δ iso = 2T
6 Страница
6
6 107:
A&A 520, A5 (2010) Таблица G.1. Temper
- Страница 108 и 109:
A&A 520, A6 (2010)Рис. 1. Схема
- Стр. 110 и 111:
com/en/document/view/42946601/planck-pre-launch-status-papers-apc-universitac-paris-diderot-/110″ title=»A&A 520, A6 (2010)Table 1. Calibrat»> A&A 520, A6 (2010) Таблица 1. Калибры - Стр.0006
- Стр. 114 и 115: A&A 520, A6 (2010 г.)
- Стр. 116 и 117:
A&A 520, A6 (2010 г.)Рис. 13. Log-Log
- Page 118 и 119:
Таблица 6. Свойства шума приемника:
- Page 120 и 121:
A & A 520, A6 (2010) Compression Effec
- Страница 122 и 123:
- Страница 124:
A&A 520, A7 (2010) Таблица 1. Расположение
- Стр. 127 и 128:
М. Сандри и др.: Planck перед запуском
- Стр. 129 и 130:
-40-3-40-60-60-3-3-3-6-40-40M. Sand
- Стр. 131 и 132:
Sandri et al.: Planck pre-launch»> M. Sandri et al.: Planck pre-launch
- Стр. 133 и 134:
A&A 520, A8 (2010)
J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun
- Страница 137 и 138:
J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun
- Страница 139и 140:
- Страница 141 и 142:
yumpu.com/en/document/view/42946601/planck-pre-launch-status-papers-apc-universitac-paris-diderot-/141″ title=»J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun»> J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun - Страница 143 и 144: Planck pre-al
J. P. Leahy Таблица 4. Ключевой параметр поляризации : Planck pre-laun
- Стр. 151 и 152:
J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun
- Стр. 153 и 154:
J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun
- Стр. 155 и 156:
6-5-06 1 8: 474
yumpu.com/en/document/view/42946601/planck-pre-launch-status-papers-apc-universitac-paris-diderot-/155″ title=»J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun»> J. P. Leahy et al.: Planck pre-laun - Страница 155 и 156:
50-40-40-30-3-10-10-30-30-40-50
- Стр. 159 и 160:
A&A 520, A9 (2010) DOI: 10.1051/0004
- Стр.
Ж.-М. Lamarre et al.: Planck pre-la
- Стр. 163 и 164:
-M. Lamarre et al.: Planck pre-la»> J.-M. Lamarre et al.: Planck pre-la - Стр. 165 и 166:
J.-M. Lamarre et al.: Planck pre-la
- Стр. 167 и 168:
J.-M. Lamarre et al.: Planck pre-la
- Стр. 169 и 170:
J.-M. Lamarre et al.: Planck pre-la
- Стр. 171 и 172:
J.
-M. Lamarre et al.: Planck pre-la - Стр. 173 и 174:
J.-M. Lamarre et al.: Planck pre-la
- Стр. 175 и 176:
J.-M. Lamarre et al.: Planck pre-la
- Страница 177 и 178:
Ж.-М. Lamarre et al.: Planck pre-la
- Страница 179 и 180:
A&A 520, A10 (2010) DOI: 10.
1051/000 - Страница 181 и 182:
F. Planunch et al.:
- Стр. 183 и 184:
Ф. Пажо и др.: Планк перед запуском
- Стр. 185 и 186:
Ф. Пайот и др.: Планк перед запуском , Пайот и др.: Планк перед запуском
- Стр. 189 и 190:
Ф. Пайот и др.: Планк перед запуском
- Стр.
191 и 192: Ф. Пажо и др.: Planck перед запуском
- Стр. 520, A11 (2010 г.) HFI будет измерять
- стр. 197 и 198:
A&A 520, A11 (2010 г.) просмотра в т
- Страница 201 и 202:
A&A 520, A12 (2010) DOI: 10.1051/000
- Страница 203 и 204:
B. Maffei et al.
: Planck перед запуском - Страница 205 и 206:
B. Maffei et al.: Planck перед запуском
- Страница 2 807 и B , Maffei et al.: Planck перед запуском
- Страница 209 и 210:
B. Maffei et al.: Planck перед запуском
- Страница 211 and 212:
B. Maffei et al.: Planck перед запуском
- Стр. 213 и 214:
Maffei et al.: Planck pre-launch»> B. Maffei et al.: Planck перед запуском - Стр. 215 и 216:
B. Maffei et al.: Planck pre-launch
- Стр. 217 и 218:
A&A 520, A13 (2010) создано во время
- Стр. Распространение o
- Страница 221 и 222:
A&A 520, A13 (2010) В случае o
- Страница 223 и 224:
