กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

แพลงค์ (ยานอวกาศ)

แพลงค์เป็นหอดูดาวอวกาศที่ดำเนินการโดยองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ตั้งแต่ปี 2009 ถึง 2013 โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อสร้างแผนที่ความไม่สม่ำเสมอของพื้นหลังคลื่นไมโครเวฟในจักรวาล (CMB)...

แพลงค์ (ยานอวกาศ)

พลังค์
แบบจำลองของพลังค์
ชื่องูเห่า/แซมบ้า
ประเภทภารกิจกล้องโทรทัศน์อวกาศ
ผู้ปฏิบัติงานอีเอสเอ
รหัส COSPAR2009-026B
หมายเลข SATCAT34938
เว็บไซต์www.esa.int/planck
ระยะเวลาของภารกิจระยะเวลาที่วางแผนไว้: >15 เดือนระยะเวลาสุดท้าย: 4 ปี 5 เดือน 8 วัน
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ผู้ผลิตธาเลส อเลเนีย สเปซ
ปล่อยมวล1,950 กก. (4,300 ปอนด์) [ 1 ]
มวลบรรทุก205 กก. (452 ​​ปอนด์)
มิติขนาดตัวเครื่อง: 4.20 เมตร × 4.22 เมตร (13.8 ฟุต × 13.8 ฟุต)
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว14 พฤษภาคม 2552, 13:12:02 UTC ( 2009-05-14UTC13:12:02 )
จรวดอาริแอน 5 อีซีเอ
จุดปล่อยจรวดศูนย์อวกาศกายอานา , เฟรนช์กายอานา
ผู้รับเหมาอาริแอนสเปซ
เข้ารับราชการ3 กรกฎาคม 2552
สิ้นสุดภารกิจ
การกำจัดปลดประจำการ
ปิดใช้งานแล้ว23 ตุลาคม 2556, 12:10:27 UTC ( 2013-10-23UTC12:10:28 )
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิงวงโคจรดวงอาทิตย์-เอิร์ธ L (1,500,000 กม. / 930,000 ไมล์)
ระบอบการปกครองลิสซาจูส์
กล้องโทรทัศน์หลัก
พิมพ์เกรกอเรียน
เส้นผ่านศูนย์กลาง1.9 ม. × 1.5 ม. (6.2 ฟุต × 4.9 ฟุต)
ความยาวคลื่น300 ไมโครเมตร – 11.1 มิลลิเมตร (ความถี่ระหว่าง 27 GHz และ 1 THz)
ตราสัญลักษณ์ ESA ยุคปัจจุบัน (ทศวรรษ 2000)

แพลงค์เป็นหอดูดาวอวกาศที่ดำเนินการโดยองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ตั้งแต่ปี 2009 ถึง 2013 โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อสร้างแผนที่ความไม่สม่ำเสมอของพื้นหลังคลื่นไมโครเวฟในจักรวาล (CMB) ที่ความถี่ไมโครเวฟและอินฟราเรด ด้วยความไวและความละเอียดเชิงมุมสูง ภารกิจนี้ได้ให้ข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมากจากการสังเกตการณ์ก่อนหน้านี้ที่ทำโดยยาน สำรวจ Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) ของ NASA

หอดูดาวพลังค์เป็นแหล่งข้อมูลสำคัญที่เกี่ยวข้องกับประเด็นทางจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ดาราศาสตร์หลายประการ หนึ่งในวัตถุประสงค์หลักคือการทดสอบทฤษฎีจักรวาลวิทยาเกี่ยวกับเอกภพยุคแรก องค์ประกอบและวิวัฒนาการของเอกภพ และต้นกำเนิดของโครงสร้างจักรวาล

เดิมทีดาวเทียมแพลงค์มีชื่อว่า COBRAS/SAMBA ซึ่งย่อมาจาก Cosmic Background Radiation Anisotropy Satellite/Satellite for Measurement of Background Anisotropies (ดาวเทียมตรวจวัดความไม่สม่ำเสมอของรังสีพื้นหลังในจักรวาล) โครงการนี้เริ่มต้นในปี 1996 และต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่แม็กซ์ พลังค์ (Max Planck ) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน (ค.ศ. 1858–1947) ซึ่งได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นผู้ริเริ่มทฤษฎีควอนตัมโดยการหาอนุพันธ์ของสูตรการแผ่รังสีของวัตถุดำ

ยานอวกาศแพลงค์ (Planck) สร้างขึ้นที่ศูนย์อวกาศคานส์-ม็องเดอลิเยอ (Cannes Mandelieu Space Center ) โดยบริษัท Thales Alenia Spaceเป็นภารกิจขนาดกลางสำหรับ โครงการวิทยาศาสตร์ระยะยาว Horizon 2000 ของ องค์การอวกาศยุโรป (ESA)ยานอวกาศถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในเดือนพฤษภาคม 2009 และไปถึงจุด L2 ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ในเดือนกรกฎาคม 2009 และในเดือนกุมภาพันธ์ 2010 ก็ได้เริ่มทำการสำรวจท้องฟ้ารอบด้านครั้งที่สองได้สำเร็จ

เมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2556 ทีมงานแพลงค์ได้เผยแพร่แผนที่ท้องฟ้าทั้งหมดของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (CMB) เป็นครั้งแรก แผนที่นี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิใน CMB ด้วยความแม่นยำสูงสุดที่มีอยู่ ณ ขณะนั้น ในเดือนกุมภาพันธ์ 2558 ได้มีการเผยแพร่ข้อมูลเพิ่มเติมซึ่งรวมถึง ข้อมูล โพลาไรเซชัน และเอกสารฉบับสุดท้ายของทีมงานแพลงค์ได้รับการเผยแพร่ในเดือนกรกฎาคม 2561 ซึ่งถือเป็นการสิ้นสุดภารกิจ

เมื่อภารกิจสิ้นสุดลง ยานอวกาศแพลงค์ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรสุสานรอบดวงอาทิตย์ และถูกปิดใช้งานเพื่อป้องกันไม่ให้เป็นอันตรายต่อภารกิจในอนาคต คำสั่งปิดใช้งานขั้นสุดท้ายถูกส่งไปยังแพลงค์ในเดือนตุลาคม 2556

ภารกิจนี้ได้ให้ข้อมูลการวัดที่แม่นยำที่สุดของพารามิเตอร์ทางจักรวาลวิทยาที่สำคัญหลายประการ การสังเกตการณ์ของยานแพลงค์ช่วยกำหนดอายุของจักรวาล ความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารธรรมดาและสสารมืดในจักรวาล และลักษณะสำคัญอื่นๆ ของจักรวาล

วัตถุประสงค์

ภารกิจนี้มีเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย รวมถึง: [ 2 ]

ยานอวกาศแพลงค์มีความละเอียดและความไวสูงกว่า WMAP ทำให้สามารถตรวจสอบสเปกตรัมกำลังของรังสีพื้นหลังจักรวาล (CMB) ในระดับที่เล็กกว่ามาก (×3) นอกจากนี้ยังสังเกตการณ์ใน แถบ ความถี่ เก้า แถบ แทนที่จะเป็นห้าแถบของ WMAP โดยมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงแบบจำลองพื้นหลังทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ให้ดียิ่งขึ้น

คาดว่าการวัดค่าส่วนใหญ่จากดาวเทียมแพลงค์นั้นถูกจำกัดด้วยความสามารถในการลบสัญญาณรบกวนจากพื้นหน้ามากกว่าประสิทธิภาพของตัวตรวจจับหรือระยะเวลาของภารกิจ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ การวัดค่า โพลาไรเซชันรังสีพื้นหน้าที่เด่นชัดนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ แต่สามารถรวมถึงรังสีซินโครตรอนจากกาแล็กซีทางช้างเผือกที่ความถี่ต่ำ และฝุ่นละอองที่ความถี่สูงได้

เครื่องดนตรี

แบบจำลองการรับรองโหลดอ้างอิง 4K
ฮอร์น LFI 44 GHz และแชสซีด้านหน้า
แบบจำลองระนาบโฟกัส LFI

ยานอวกาศบรรทุกเครื่องมือสองชิ้น ได้แก่ เครื่องมือความถี่ต่ำ (LFI) และเครื่องมือความถี่สูง (HFI) [ 2 ]เครื่องมือทั้งสองสามารถตรวจจับทั้งความเข้มรวมและโพลาไรเซชันของโฟตอนได้ และครอบคลุมช่วงความถี่เกือบ 830 GHz (ตั้งแต่ 30 ถึง 857 GHz) สเปกตรัมพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลมีจุดสูงสุดที่ความถี่ 160.2 GHz

ระบบระบายความร้อนแบบพาสซีฟและแอคทีฟ ของPlanckช่วยให้เครื่องมือต่างๆ สามารถรักษาอุณหภูมิไว้ที่ −273.05 °C (−459.49 °F) หรือ 0.1 °C เหนือศูนย์สัมบูรณ์[ 3 ]ตั้งแต่เดือนสิงหาคม พ.ศ. 2552 Planck เป็นวัตถุที่เย็นที่สุดเท่าที่รู้จักในอวกาศ จนกระทั่งแหล่งจ่ายสารหล่อเย็นแบบแอค ที ฟ หมดลงในเดือนมกราคม พ.ศ. 2555 [ 4 ]

NASA มีบทบาทในการพัฒนาภารกิจนี้และมีส่วนร่วมในการวิเคราะห์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ได้สร้างส่วนประกอบของเครื่องมือวิทยาศาสตร์ รวมถึงโบโลมิเตอร์ สำหรับเครื่องมือความถี่สูง เครื่องทำความเย็นแบบไครโอคูล เลอร์ 20 เคลวินสำหรับทั้งเครื่องมือความถี่ต่ำและความถี่สูง และเทคโนโลยีเครื่องขยายสัญญาณสำหรับเครื่องมือความถี่ต่ำ[ 5 ]

เครื่องดนตรีความถี่ต่ำ

ความถี่(GHz)แบนด์วิดท์(Δν/ν)ความละเอียด(อาร์คมิน)ความไว (ความเข้มรวม) Δ T / T , การสังเกต 14 เดือน(10 −6 )ความไว (โพลาไรเซชัน) Δ T / T , การสังเกต 14 เดือน(10 −6 )
300.2332.02.8
440.2242.73.9
700.2144.76.7

LFI มีแถบความถี่สามแถบ ครอบคลุมช่วง 30–70 GHz ครอบคลุมตั้งแต่ไมโครเวฟไปจนถึงอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวตรวจจับใช้ ทรานซิสเตอร์ ที่มีความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูง[ 2 ]

เครื่องมือความถี่สูง

แบบจำลองคุณสมบัติเครื่องมือวัดความถี่สูง
ความถี่(GHz)แบนด์วิดท์(Δν/ν)ความละเอียด(อาร์คมิน)ความไว (ความเข้มรวม) Δ T / T , การสังเกต 14 เดือน(10 −6 )ความไว (โพลาไรเซชัน) Δ T / T , การสังเกต 14 เดือน(10 −6 )
1000.33102.54.0
1430.337.12.24.2
2170.335.04.89.8
3530.335.014.729.8
5450.335.0147ไม่มีข้อมูล
8570.335.06700ไม่มีข้อมูล

HFI มีความไวในช่วง 100 ถึง 857 GHz โดยใช้ ตัวตรวจ จับโบโลเมตริก 52 ตัว ที่ผลิตโดย JPL/Caltech [ 6 ]ซึ่งเชื่อมต่อทางแสงกับกล้องโทรทรรศน์ผ่านเลนส์เย็นที่ผลิตโดยคณะฟิสิกส์และดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์[ 7 ]ประกอบด้วยโครงสร้างฮอร์นสามตัวและตัวกรองแสง ซึ่งเป็นแนวคิดที่คล้ายกับที่ใช้ใน การทดลอง Archeopsที่ติดตั้งบนบอลลูน ชุดตรวจจับเหล่านี้แบ่งออกเป็น 6 แถบความถี่ (ศูนย์กลางอยู่ที่ 100, 143, 217, 353, 545 และ 857 GHz) แต่ละแถบมีแบนด์วิดท์ 33% ในบรรดาแถบความถี่ทั้งหกนี้ มีเพียงสี่แถบความถี่ล่างเท่านั้นที่มีความสามารถในการวัดโพลาไรเซชันของรังสีขาเข้า ส่วนสองแถบความถี่บนนั้นไม่สามารถทำได้[ 2 ]

เมื่อวันที่ 13 มกราคม 2555 มีรายงานว่าฮีเลียม-3ที่ใช้ในตู้เย็นเจือจางของPlanckหมดลงแล้ว และ HFI จะไม่สามารถใช้งานได้ภายในไม่กี่วัน[ 8 ]ณ วันนั้นPlanckได้ทำการสแกน CMB ครบ 5 ครั้ง ซึ่งเกินเป้าหมายที่ตั้งไว้ 2 ครั้ง คาดว่า LFI (ระบายความร้อนด้วยฮีเลียม-4 ) จะยังคงใช้งานได้ต่อไปอีก 6-9 เดือน[ 8 ]

โมดูลบริการ

ภาพถ่าย จากซ้ายไปขวา ทีมงาน เฮอร์เชล - พลังค์ ประกอบด้วย : ฌอง-ฌาคส์ จูเยต์ ผู้อำนวยการโครงการวิทยาศาสตร์ บริษัทธาลส์ อเลเนีย สเป ซ; มาร์ค ซาวาจ นักวิทยาศาสตร์โครงการ ทดลอง เฮอร์เชล PACS บริษัท CEA ; ฟรองซัวส์ บูเชต์ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการพลังค์บริษัท IAP ; และ ฌอง-มิเชล เร็กซ์ ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการ เฮอร์เชลและพลังค์บริษัท ธาลส์ อเลเนีย สเปซ ถ่ายระหว่างการนำเสนอผลลัพธ์แรกของภารกิจ ณ เมืองคานส์ เดือนตุลาคม 2552

โมดูลบริการทั่วไป(SVM) ได้รับการออกแบบและสร้างโดย Thales Alenia Space ใน โรงงาน ตูรินสำหรับทั้ง ภารกิจ หอดูดาวอวกาศเฮอร์เชลและ ภารกิจ พลังค์ซึ่งรวมเข้าเป็นโปรแกรมเดียว[ 2 ]

ต้นทุนโดยรวมคาดว่าจะอยู่ที่700 ล้านยูโรสำหรับโครงการPlanck [ 9 ]และ1,100 ล้านยูโรสำหรับภารกิจHerschel [ 10 ]ตัวเลขทั้งสองนี้รวมถึงยานอวกาศและอุปกรณ์บรรทุกของภารกิจ ค่าใช้จ่ายในการปล่อยและภารกิจ (ร่วมกัน) และการดำเนินงานทางวิทยาศาสตร์

ในเชิงโครงสร้างแล้ว SVM ของHerschelและPlanckมีความคล้ายคลึงกันมาก ทั้งสอง SVM มีรูปทรงแปดเหลี่ยม และแต่ละแผงถูกออกแบบมาเพื่อรองรับชุดอุปกรณ์ที่สร้างความร้อนโดยเฉพาะ โดยคำนึงถึงข้อกำหนดในการระบายความร้อนของอุปกรณ์ต่างๆ เครื่องมือต่างๆ รวมถึงตัวยานอวกาศด้วย ในยานอวกาศทั้งสองลำนั้น ใช้การออกแบบร่วมกันสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินระบบควบคุมและวัดทิศทาง (ACMS) ระบบจัดการคำสั่งและข้อมูล (CDMS) ระบบพลังงาน และระบบติดตาม ส่งข้อมูลทางไกล และสั่งการ (TT&C) หน่วยทั้งหมดใน SVM นั้นมีการทำงานสำรอง

ระบบย่อยพลังงาน

ใน ยานอวกาศแต่ละลำ ระบบพลังงานประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ที่ใช้ เซลล์แสงอาทิตย์แบบสามชั้นแบตเตอรี่และหน่วยควบคุมพลังงาน (PCU) PCU ถูกออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับแผงโซลาร์เซลล์ 30 ส่วนในแต่ละชุด เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้า 28 โวลต์ที่คงที่ กระจายพลังงานนี้ผ่านเอาต์พุตที่มีการป้องกัน และจัดการการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่

สำหรับดาวเทียมแพลงค์แผงโซลาร์เซลล์ทรงกลมจะติดตั้งอยู่ด้านล่างของดาวเทียม โดยหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์เสมอขณะที่ดาวเทียมหมุนรอบแกนตั้งของมัน

การควบคุมทิศทางและวงโคจร

หน้าที่นี้ดำเนินการโดยคอมพิวเตอร์ควบคุมทิศทาง (ACC) ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มสำหรับระบบย่อยควบคุมและวัดทิศทาง (ACMS) โดยได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการในการชี้เป้าและหมุนตำแหน่งของยานสำรวจ เฮอร์เชลและพลังค์

ดาวเทียมแพลงค์หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วหนึ่งรอบต่อนาที โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ความคลาดเคลื่อนในการชี้เป้าสัมบูรณ์น้อยกว่า 37 ลิปดา เนื่องจากแพลงค์ยังเป็นแพลตฟอร์มสำหรับการสำรวจด้วย จึงมีข้อกำหนดเพิ่มเติมคือ ความคลาดเคลื่อนในการชี้เป้าซ้ำต้องน้อยกว่า 2.5 ลิปดา ตลอดระยะเวลา 20 วัน

เซ็นเซอร์หลักที่ใช้ในการตรวจจับแนวสายตาในทั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศเฮอร์เชลและแพลงค์คือ ตัว ติดตาม ดาว

การปล่อยและโคจร

ภาพเคลื่อนไหวแสดง วิถีโคจรของกล้องโทรทรรศน์อวกาศพลังค์
มุมมองขั้วโลก
มุมมองเส้นศูนย์สูตร
มองจากดวงอาทิตย์
   โลก ·   หอดูดาวพลังค์

ดาวเทียมถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศสำเร็จพร้อมกับหอดูดาวอวกาศเฮอร์เชลในเวลา 13:12:02 UTC ของวันที่ 14 พฤษภาคม 2552 โดยใช้ จรวดส่งหนัก Ariane 5 ECAจากศูนย์อวกาศกีอานาการปล่อยครั้งนี้ทำให้ยานอวกาศโคจรเป็นวงรีมาก ( จุดใกล้โลก ที่สุด : 270 กม. [170 ไมล์], จุดไกลโลกที่สุด : มากกว่า 1,120,000 กม. [700,000 ไมล์]) ทำให้เข้าใกล้ จุดลากรางจ์ L2ของระบบโลก-ดวงอาทิตย์ ซึ่ง ห่างจากโลก 1,500,000 กิโลเมตร (930,000 ไมล์)

การดำเนินการเพื่อส่งPlanckเข้าสู่วงโคจรสุดท้ายรอบL สำเร็จลุล่วงด้วยดีในวันที่ 3 กรกฎาคม 2552 เมื่อเข้าสู่วงโคจร Lissajousที่มีรัศมี 400,000 กม. (250,000 ไมล์) รอบจุด Lagrangian L [ 11 ]อุณหภูมิของเครื่องมือความถี่สูงสูงถึงเพียงหนึ่งในสิบขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ (0.1 K ) ในวันที่ 3 กรกฎาคม 2552 ทำให้ทั้งเครื่องมือความถี่ต่ำและความถี่สูงอยู่ในพารามิเตอร์การทำงานแบบไครโอเจนิก ทำให้Planckสามารถใช้งานได้อย่างเต็มที่[ 12 ]

การปลดประจำการ

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2555 HFI หมดเชื้อเพลิงฮีเลียมเหลว ทำให้อุณหภูมิของตัวตรวจจับสูงขึ้นและทำให้ HFI ใช้การไม่ได้ LFI ยังคงถูกใช้งานต่อไปจนกระทั่งการปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ้นสุดลงในวันที่ 3 ตุลาคม พ.ศ. 2556 ยานอวกาศทำการเคลื่อนที่ในวันที่ 9 ตุลาคม เพื่อเคลื่อนตัวออกจากโลกและ จุดL2 มัน ทำให้เข้าสู่วงโคจรเฮลิโอเซนทริกในขณะที่การปิดใช้งานอุปกรณ์บรรทุกเกิดขึ้นในวันที่ 19 ตุลาคมPlanckได้รับคำสั่งในวันที่ 21 ตุลาคม ให้ใช้เชื้อเพลิงที่เหลืออยู่จนหมด กิจกรรม พาสซิเวชันดำเนินการในภายหลัง รวมถึงการตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่และการปิดใช้งานกลไกการป้องกัน[ 13 ]คำสั่งปิดใช้งานขั้นสุดท้าย ซึ่งปิดเครื่องส่งสัญญาณของยานอวกาศ ถูกส่งไปยังPlanckในวันที่ 23 ตุลาคม พ.ศ. 2556 เวลา 12:10:27 UTC [ 14 ]

ผลลัพธ์

การเปรียบเทียบ ผลลัพธ์ CMBจากCOBE , WMAPและPlanck
กลุ่มกาแล็กซี PLCK G004.5-19.5 ถูกค้นพบผ่านปรากฏการณ์ Sunyaev– Zel'dovich [ 15 ]

แพลงค์เริ่มทำการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดครั้งแรกเมื่อวันที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2552 [ 16 ]ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2552 องค์การอวกาศยุโรปได้ประกาศผลเบื้องต้นจากการสำรวจแสงครั้งแรกของแพลงค์ซึ่งดำเนินการเพื่อแสดงให้เห็นถึงความเสถียรของเครื่องมือและความสามารถในการปรับเทียบเครื่องมือในช่วงระยะเวลานาน ผลลัพธ์บ่งชี้ว่าคุณภาพของข้อมูลนั้นยอดเยี่ยม[ 17 ]

เมื่อวันที่ 15 มกราคม 2010 ภารกิจได้รับการขยายเวลาออกไปอีก 12 เดือน โดยจะทำการสังเกตการณ์ต่อไปอย่างน้อยจนถึงสิ้นปี 2011 หลังจากการสำรวจครั้งแรกเสร็จสิ้นลงอย่างประสบความสำเร็จ ยานอวกาศได้เริ่มการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดครั้งที่สองเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ 2010 การสังเกตการณ์ครั้งสุดท้ายสำหรับการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดครั้งที่สองเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 2010 [ 11 ]

ข้อมูลรายการชี้เป้าที่วางแผนไว้บางส่วนจากปี 2009 ได้รับการเผยแพร่สู่สาธารณะแล้ว พร้อมกับการแสดงภาพวิดีโอของท้องฟ้าที่สำรวจ[ 16 ]

เมื่อวันที่ 17 มีนาคม พ.ศ. 2553 ภาพถ่าย Planck ชุดแรก ได้รับการเผยแพร่ ซึ่งแสดงให้เห็นความหนาแน่นของฝุ่นภายในระยะ 500 ปีแสงจากดวงอาทิตย์[ 18 ] [ 19 ]

เมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม พ.ศ. 2553 ภารกิจ Planckได้ส่งภาพท้องฟ้าทั้งหมดเป็นครั้งแรก[ 20 ]

ผลงานทางวิทยาศาสตร์สาธารณะชิ้นแรกของPlanckคือ Early-Release Compact-Source Catalogue ซึ่งเผยแพร่ในระหว่างการประชุม Planck เดือนมกราคม 2011 ที่ปารีส[ 21 ] [ 22 ]

เมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม 2557 แผนที่สนามแม่เหล็กของกาแล็กซีที่สร้างขึ้นโดยใช้Planckได้รับการเผยแพร่[ 23 ]

ทีม Planck และหัวหน้านักวิจัยNazzareno MandolesiและJean-Loup Puget ได้รับ รางวัล Gruber Prize สาขาจักรวาลวิทยาประจำปี 2018 ร่วมกัน[ 24 ] Puget ยังได้รับรางวัลShaw Prizeสาขาดาราศาสตร์ ประจำปี 2018 อีกด้วย [ 25 ]รางวัล Cocconi Prizeประจำปี 2019 ของสมาคมฟิสิกส์แห่งยุโรปได้มอบให้แก่กลุ่มความร่วมมือ Planck (ร่วมกับกลุ่มความร่วมมือ WMAP ) [ 26 ]

การเผยแพร่ข้อมูลปี 2013

เมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2013 ทีมวิจัยที่นำโดยยุโรปซึ่งอยู่เบื้องหลัง ยานสำรวจจักรวาลวิทยา Planckได้เผยแพร่แผนที่ท้องฟ้าทั้งหมดของพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลของภารกิจนี้[ 27 ] [ 28 ]แผนที่นี้ชี้ให้เห็นว่าจักรวาลมีอายุมากกว่าที่คิดเล็กน้อย: ตามแผนที่ ความผันผวนเล็กน้อยของอุณหภูมิถูกประทับไว้บนท้องฟ้าลึกเมื่อจักรวาลมีอายุประมาณ 370,000 ปี ร่องรอยสะท้อนถึงระลอกคลื่นที่เกิดขึ้นตั้งแต่ช่วงแรกของการดำรงอยู่ของจักรวาลในวินาทีแรกๆ (10 −30 ) มีทฤษฎีว่าระลอกคลื่นเหล่านี้ก่อให้เกิดเครือข่ายจักรวาล อันกว้างใหญ่ ของกระจุกกาแล็กซีและสสารมืดใน ปัจจุบัน การเผยแพร่ในปี 2013 พบความไม่สมมาตรในสถิติของ CMB เมื่อเทียบกับมุมมองบนท้องฟ้า โดยระบุว่า "พบความเบี่ยงเบนจากความสมมาตรและแสดงให้เห็นว่ามีความคงทนต่ออัลกอริทึมการแยกส่วนประกอบ การเลือกหน้ากาก และการพึ่งพาความถี่" [ 29 ]ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อแกนแห่งความชั่วร้าย (จักรวาลวิทยา)ตามที่ทีมงานระบุ จักรวาลคือมีอายุ 13.798 ± 0.037พันล้านปี และประกอบด้วย4.82% ± 0.05%ของสารทั่วไปสสารมืด26.8% ± 0.4% และ พลังงานมืด69% ± 1% [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]ค่าคงที่ฮับเบิลยังถูกวัดได้อีกด้วย67.80 ± 0.77 (กม./วินาที)/ Mpc [ 27 ] [ 30 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]

พารามิเตอร์จักรวาลวิทยาจากผลลัพธ์ของ Planck ปี 2013 [ 30 ] [ 32 ]
พารามิเตอร์เครื่องหมายแพลงค์เหมาะที่สุดขีด จำกัด 68% ของพลังค์Planck + เลนส์เหมาะสมที่สุดแพลงค์ +เลนส์จำกัด 68%Planck + WPเหมาะสมที่สุดแพลงค์ +WP ขีดจำกัด 68%Planck +WP +HighL เหมาะสมที่สุดPlanck +WP +HighL ขีดจำกัด 68%Planck +เลนส์+WP+highL เหมาะสมที่สุดแพลงค์ +เลนส์+WP+highL ขีดจำกัด 68%Planck +WP +highL+ BAOเหมาะสมที่สุดแพลงค์ +WP +highL+BAO ขีดจำกัด 68%
ความหนาแน่นของแบริออน0.0220680.022 07 ± 0.000 330.0222420.022 17 ± 0.000 330.0220320.022 05 ± 0.000 280.0220690.022 07 ± 0.000 270.0221990.022 18 ± 0.000 260.0221610.022 14 ± 0.000 24
ความหนาแน่นของสสารมืดเย็น0.120290.1196 ± 0.00310.118050.1186 ± 0.00310.120380.1199 ± 0.00270.120250.1198 ± 0.00260.118470.1186 ± 0.00220.118890.1187 ± 0.0017
การประมาณค่า r / D 100 เท่า (CosmoMC)1.041221.041 32 ± 0.000 681.041501.041 41 ± 0.000 671.041191.041 31 ± 0.000 631.041301.041 32 ± 0.000 631.041461.041 44 ± 0.000 611.041481.041 47 ± 0.000 56
ความลึกเชิงแสงของการกระเจิงของทอมสันเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนใหม่0.09250.097 ± 0.0380.09490.089 ± 0.0320.09250.089+0.012 −0.0140.09270.091+0.013 −0.0140.09430.090+0.013 −0.0140.09520.092 ± 0.013
สเปกตรัมกำลังของการรบกวนความโค้ง3.0983.103 ± 0.0723.0983.085 ± 0.0573.09803.089+0.024 −0.0273.09593.090 ± 0.0253.09473.087 ± 0.0243.09733.091 ± 0.025
ดัชนีสเปกตรัมสเกลาร์0.96240.9616 ± 0.00940.96750.9635 ± 0.00940.96190.9603 ± 0.00730.95820.9585 ± 0.00700.96240.9614 ± 0.00630.96110.9608 ± 0.0054
ค่าคงที่ของฮับเบิล (กม. เมกะพาร์เซก1วินาที1 )67.1167.4 ± 1.468.1467.9 ± 1.567.0467.3 ± 1.267.1567.3 ± 1.267.9467.9 ± 1.067.7767.80 ± 0.77
ความหนาแน่นของพลังงานมืด0.68250.686 ± 0.0200.69640.693 ± 0.0190.68170.685+0.018 −0.0160.68300.685+0.017 −0.0160.69390.693 ± 0.0130.69140.692 ± 0.010
ความผันผวนของความหนาแน่นที่ 8h −1 Mpc0.83440.834 ± 0.0270.82850.823 ± 0.0180.83470.829 ± 0.0120.83220.828 ± 0.0120.82710.8233 ± 0.00970.82880.826 ± 0.012
การเลื่อนไปทางแดงของการเกิดไอออนใหม่11.3511.4+4.0 −2.811.4510.8+3.1 −2.511.3711.1 ± 1.111.3811.1 ± 1.111.4211.1 ± 1.111.5211.3 ± 1.1
อายุของจักรวาล (ไจ)13.81913.813 ± 0.05813.78413.796 ± 0.05813.824213.817 ± 0.04813.817013.813 ± 0.04713.791413.794 ± 0.04413.796513.798 ± 0.037
มาตราส่วนเชิงมุม 100 เท่าของขอบฟ้าเสียงที่การกระเจิงครั้งสุดท้าย1.041391.041 48 ± 0.000 661.041641.041 56 ± 0.000 661.041361.041 47 ± 0.000 621.041461.041 48 ± 0.000 621.041611.041 59 ± 0.000 601.041631.041 62 ± 0.000 56
ขนาดร่วมเคลื่อนที่ของขอบฟ้าเสียงที่ z = z 147.34147.53 ± 0.64147.74147.70 ± 0.63147.36147.49 ± 0.59147.35147.47 ± 0.59147.68147.67 ± 0.50147.611147.68 ± 0.45

การเผยแพร่ข้อมูลปี 2015

ผลการวิเคราะห์ ภารกิจทั้งหมด ของPlanckได้รับการเผยแพร่ต่อสาธารณะเมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2014 ในการประชุมที่เมืองเฟอร์ราราประเทศอิตาลี[ 36 ]เอกสารชุดเต็มที่ระบุรายละเอียดผลลัพธ์ของภารกิจได้รับการเผยแพร่ในเดือนกุมภาพันธ์ 2015 [ 37 ]ผลลัพธ์บางส่วนได้แก่:

  • ผลลัพธ์ที่ได้มีความสอดคล้องกับผลการศึกษาของ WMAP ในครั้งก่อนๆ มากขึ้น ในด้านพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความหนาแน่นและการกระจายตัวของสสารในเอกภพ รวมถึงได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นและมีข้อผิดพลาดน้อยลง
  • การยืนยันว่าเอกภพมีสสารมืดอยู่ 26% ผลลัพธ์เหล่านี้ยังก่อให้เกิดคำถามที่เกี่ยวข้องกับการที่โพซิตรอนมีปริมาณมากกว่าอิเล็กตรอนซึ่งตรวจพบโดย เครื่องวัดสนาม แม่เหล็กอัลฟา (Alpha Magnetic Spectrometer ) ซึ่งเป็นการทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติงานวิจัยก่อนหน้านี้เสนอว่าโพซิตรอนอาจเกิดขึ้นจากการชนกันของอนุภาคสสารมืด ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อความน่าจะเป็นของการชนกันของสสารมืดในปัจจุบันสูงกว่าในยุคเริ่มต้นของเอกภพอย่างมีนัยสำคัญ ข้อมูล จากดาวเทียมแพลงค์ชี้ให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของการชนกันดังกล่าวจะต้องคงที่ตลอดเวลาเพื่ออธิบายโครงสร้างของเอกภพ ซึ่งเป็นการหักล้างทฤษฎีก่อนหน้านี้
  • การตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองเงินเฟ้อ ที่ง่ายที่สุด จึงเป็นการสนับสนุนแบบจำลอง Lambda-CDM ให้แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
  • มีความเป็นไปได้ว่า นิวตริโนมีอยู่เพียงสามประเภทเท่านั้นโดยนิวตริโนประเภทที่สี่ที่เสนอขึ้นมาซึ่งเรียกว่านิวตริโนปลอดปฏิกิริยานั้นไม่น่าจะมีอยู่จริง

นักวิทยาศาสตร์โครงการยังทำงานร่วมกับ นักวิทยาศาสตร์ BICEP2เพื่อเผยแพร่ผลงานวิจัยร่วมกันในปี 2558 เพื่อตอบคำถามว่าสัญญาณที่ตรวจพบโดย BICEP2 เป็นหลักฐานของคลื่นแรงโน้มถ่วง ดั้งเดิม หรือเป็นเพียงเสียงรบกวนพื้นหลังจากฝุ่นในกาแล็กซีทางช้างเผือก[ 36 ]ผลลัพธ์ของพวกเขาชี้ให้เห็นถึงอย่างหลัง[ 38 ]

พารามิเตอร์จักรวาลวิทยาจากผลลัพธ์ของPlanck ปี 2015 [ 37 ] [ 39 ]
พารามิเตอร์เครื่องหมายTT+lowP ขีดจำกัด 68%TT+lowP +เลนส์68% จำกัดTT+lowP +lensing+ext ขีดจำกัด 68%TT,TE,EE+lowP ขีดจำกัด 68%TT,TE,EE+lowP +เลนส์68% จำกัดTT,TE,EE+lowP +lensing+ext ขีดจำกัด 68%
ความหนาแน่นของแบริออน0.022 22 ± 0.000 230.022 26 ± 0.000 230.022 27 ± 0.000 200.022 25 ± 0.000 160.022 26 ± 0.000 160.022 30 ± 0.000 14
ความหนาแน่นของสสารมืดเย็น0.1197 ± 0.00220.1186 ± 0.00200.1184 ± 0.00120.1198 ± 0.00150.1193 ± 0.00140.1188 ± 0.0010
การประมาณค่า r / D 100 เท่า (CosmoMC)1.040 85 ± 0.000 471.041 03 ± 0.000 461.041 06 ± 0.000 411.040 77 ± 0.000 321.040 87 ± 0.000 321.040 93 ± 0.000 30
ความลึกเชิงแสงของการกระเจิงของทอมสันเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนใหม่0.078 ± 0.0190.066 ± 0.0160.067 ± 0.0130.079 ± 0.0170.063 ± 0.0140.066 ± 0.012
สเปกตรัมกำลังของการรบกวนความโค้ง3.089 ± 0.0363.062 ± 0.0293.064 ± 0.0243.094 ± 0.0343.059 ± 0.0253.064 ± 0.023
ดัชนีสเปกตรัมสเกลาร์0.9655 ± 0.00620.9677 ± 0.00600.9681 ± 0.00440.9645 ± 0.00490.9653 ± 0.00480.9667 ± 0.0040
ค่าคงที่ของฮับเบิล (กม. เมกะพาร์เซก1วินาที1 )67.31 ± 0.9667.81 ± 0.9267.90 ± 0.5567.27 ± 0.6667.51 ± 0.6467.74 ± 0.46
ความหนาแน่นของพลังงานมืด0.685 ± 0.0130.692 ± 0.0120.6935 ± 0.00720.6844 ± 0.00910.6879 ± 0.00870.6911 ± 0.0062
ความหนาแน่นของสสาร0.315 ± 0.0130.308 ± 0.0120.3065 ± 0.00720.3156 ± 0.00910.3121 ± 0.00870.3089 ± 0.0062
ความผันผวนของความหนาแน่นที่ 8h −1 Mpc0.829 ± 0.0140.8149 ± 0.00930.8154 ± 0.00900.831 ± 0.0130.8150 ± 0.00870.8159 ± 0.0086
การเลื่อนไปทางแดงของการเกิดไอออนใหม่9.9+1.8 −1.68.8+1.7 −1.48.9+1.3 −1.210.0+1.7 −1.58.5+1.4 −1.28.8+1.2 −1.1
อายุของจักรวาล (ไจ)13.813 ± 0.03813.799 ± 0.03813.796 ± 0.02913.813 ± 0.02613.807 ± 0.02613.799 ± 0.021
การเลื่อนไปทางแดงที่จุดแยกตัว1 090 .09 ± 0.421 089 .94 ± 0.421 089 .90 ± 0.301 090 .06 ± 0.301 090 .00 ± 0.291 089 .90 ± 0.23
ขนาดร่วมเคลื่อนที่ของขอบฟ้าเสียงที่ z = z 144.61 ± 0.49144.89 ± 0.44144.93 ± 0.30144.57 ± 0.32144.71 ± 0.31144.81 ± 0.24
มาตราส่วนเชิงมุม 100 เท่าของขอบฟ้าเสียงที่การกระเจิงครั้งสุดท้าย1.041 05 ± 0.000 461.041 22 ± 0.000 451.041 26 ± 0.000 411.040 96 ± 0.000 321.041 06 ± 0.000 311.041 12 ± 0.000 29
ค่าเรดชิฟต์ที่มีความหนาแน่นเชิงแสงแบบแบริออนดราก = 11 059 .57 ± 0.461 059 .57 ± 0.471 059 .60 ± 0.441 059 .65 ± 0.311 059 .62 ± 0.311 059 .68 ± 0.29
ขนาดร่วมเคลื่อนที่ของขอบฟ้าเสียงที่ z = z 147.33 ± 0.49147.60 ± 0.43147.63 ± 0.32147.27 ± 0.31147.41 ± 0.30147.50 ± 0.24
ตำนาน

การเผยแพร่ข้อมูลครั้งสุดท้ายปี 2018

พารามิเตอร์จักรวาลวิทยาจากผลลัพธ์ของPlanck ปี 2018 [ 40 ] [ 41 ]
พารามิเตอร์เครื่องหมายTT+lowE ขีดจำกัด 68%TE+lowE ขีดจำกัด 68%EE+lowE ขีดจำกัด 68%TT,TE,EE+lowE ขีดจำกัด 68%TT,TE,EE+lowE +เลนส์68% จำกัดTT,TE,EE+lowE +lensing+BAO ขีดจำกัด 68%
ความหนาแน่นของแบริออน0.02212±0.000220.02249±0.000250.0240±0.00120.02236±0.000150.02237±0.000150.02242±0.00014
ความหนาแน่นของสสารมืดเย็น0.1206±0.00210.1177±0.00200.1158±0.00460.1202±0.00140.1200±0.00120.11933±0.00091
การประมาณค่า r / D 100 เท่า (CosmoMC)1.04077±0.00047 1.04139±0.000491.03999±0.000891.04090±0.000311.04092±0.000311.04101±0.00029
ความลึกเชิงแสงของการกระเจิงของทอมสันเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนใหม่0.0522±0.00800.0496±0.00850.0527±0.00900.0544+0.0070 −0.00810.0544±0.00730.0561±0.0071
สเปกตรัมกำลังของการรบกวนความโค้ง3.040±0.0163.018+0.020 −0.0183.052±0.0223.045±0.0163.044±0.0143.047±0.014
ดัชนีสเปกตรัมสเกลาร์0.9626±0.00570.967±0.0110.980±0.0150.9649±0.00440.9649±0.00420.9665±0.0038
ค่าคงที่ของฮับเบิล (กม. s⁻¹ Mpc⁻¹ )66.88±0.9268.44±0.9169.9±2.767.27±0.6067.36±0.5467.66±0.42
ความหนาแน่นของพลังงานมืด0.679±0.0130.699±0.0120.711+0.033 −0.0260.6834±0.00840.6847±0.00730.6889±0.0056
ความหนาแน่นของสสาร0.321±0.0130.301±0.0120.289+0.026 −0.0330.3166±0.00840.3153±0.00730.3111±0.0056
ความผันผวนของความหนาแน่นที่ 8h −1 MpcS = ( /0.3) 0.50.840±0.0240.794±0.0240.781+0.052 −0.0600.834±0.0160.832±0.0130.825±0.011
การเลื่อนไปทางแดงของการเกิดไอออนใหม่7.50±0.827.11+0.91 −0.757.10+0.87 −0.737.68±0.797.67±0.737.82±0.71
อายุของจักรวาล (ไจ)13.830±0.03713.761±0.03813.64+0.16 −0.1413.800±0.02413.797±0.02313.787±0.020
การเลื่อนไปทางแดงที่จุดแยกตัว1090.30±0.411089.57±0.421 087 .8+1.6 −1.71089.95±0.271089.92±0.251089.80±0.21
ขนาดร่วมเคลื่อนที่ของขอบฟ้าเสียงที่ z = z (Mpc) 144.46±0.48144.95±0.48144.29±0.64144.39±0.30144.43±0.26144.57±0.22
มาตราส่วนเชิงมุม 100 เท่าของขอบฟ้าเสียงที่การกระเจิงครั้งสุดท้าย1.04097±0.000461.04156±0.000491.04001±0.000861.04109±0.000301.04110±0.000311.04119±0.00029
ค่าเรดชิฟต์ที่มีความหนาแน่นเชิงแสงแบบแบริออนดราก = 11059.39±0.461060.03±0.541063.2±2.41059.93±0.301059.94±0.301060.01±0.29
ขนาดร่วมเคลื่อนที่ของขอบฟ้าเสียงที่ z = z 147.21±0.48147.59±0.49146.46±0.70147.05±0.30147.09±0.26147.21±0.23
ตำนาน

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Dambeck, Thorsten (พฤษภาคม 2009). "Planck เตรียมพร้อมวิเคราะห์บิ๊กแบง". Sky & Telescope . 117 (5): 24– 28. Bibcode : 2009S&T...117e..24D . OCLC  318973848 .
  • อีเอสเอ
    • เว็บไซต์ภารกิจแพลงค์
    • เว็บไซต์วิทยาศาสตร์ของ Planck
    • เว็บไซต์การดำเนินงานของ Planck
    • เว็บไซต์ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ของ Planck
  • นาซ่า
    • เว็บไซต์ภารกิจแพลงค์
    • คลังข้อมูลดาวเทียมแพลงค์ของ NASA/IPAC
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Planck_(spacecraft)&oldid=1351193390 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แพลงค์ (ยานอวกาศ)

แพลงค์เป็นหอดูดาวอวกาศที่ดำเนินการโดยองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ตั้งแต่ปี 2009 ถึง 2013 โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อสร้างแผนที่ความไม่สม่ำเสมอของพื้นหลังคลื่นไมโครเวฟในจักรวาล (CMB)...

วัตถุประสงค์

ภารกิจนี้มีเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย รวมถึง: [ 2 ]

เครื่องดนตรี

ยานอวกาศบรรทุกเครื่องมือสองชิ้น ได้แก่ เครื่องมือความถี่ต่ำ (LFI) และเครื่องมือความถี่สูง (HFI) [ 2 ] เครื่องมือทั้งสองสามารถตรวจจับทั้งความเข้มรวมและ โพลาไรเซชัน ของโฟตอนได้ และครอบคลุมช่วงความถี่เกือบ 830 GHz (ตั้งแต่ 30 ถึง 857 GHz)...

เครื่องดนตรีความถี่ต่ำ

LFI มีแถบความถี่สามแถบ ครอบคลุมช่วง 30–70 GHz ครอบคลุมตั้งแต่ไมโครเวฟไปจนถึงอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวตรวจจับใช้ ทรานซิสเตอร์ ที่ มีความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูง [ 2 ]