Planck-WeltraumteleskopVortrag von Veronika Neuhauser und Peter Hausegger

Gliederung:

1. Mission von Planck2. Hintergrundstrahlung3. Planung & Vorbereitung4. Planck´s Start ins All 5. Aufnahmenverfahren von Planck6. Datenverarbeitung

1. Plancks Mission• Messung der Anisotropien um Parameter des

kosmologischen Modells (density parameter (Ω0), Hubble constant H0), zu bestimmen

• Tests von Inflationsmodellen• Untersuchung von Keimzellen für die heute

beobachteten Materie-Strukturen (Galaxien, Galaxienhaufen)

• Messungen des Sunyaev-Zeldovich-Effektes

2. Kosmische Hintergrundstrahlung• Elektromagnetische Welle: hauptsächlich Mirkowellenbereich, • Nicht isotrop, von keiner bestimmten Quelle• Entstehung: 380.000Jahre nach Urknall • 400 Photonen Hintergrundstrahlung pro m3 Vakuum• Überall messbar, überall gleiche Temperatur 2,7 K • 1940 von Herman, Gamow, Alpher als Folge des Urknalls

vorhergesagt. • 1964 Entdeckung durch Penzias und Wilson mit Erdsatelliten• 1989-93 durch den COBE Satelliten detektiert• 2001-10 WMAP von NASA und Princton University• Ab 2009 Planck-Weltraumteleskop

Fast perfekter Intesitätsspektrum von schwarzem Strahler mit Rotverschiebung

• COBE:Auflösung: 7 °

• WMPA:Auflösung: 3x schwächer als Planck

• Planck:Auflösung: 5-10 Winkelminuten30- 857 GHz

3. Planung & Vorbereitung• Leitung von ESA (european space agency) • Max Planck Institut für Astrophysik zur

Datenverarbeitung • Unterstützt vom Deutschen Zentrum für Luft- und

Raumfahrt DLR, der Max-Planck-Gesellschaft,...• Planck Idee wurde früher COBRAS/SAMBA genannt• 1996 genehmigt; • Nach Max Planck benannt; (1858-1947, Nobelpreis

1918)• Die Mission wurde am 14. Mai 2009 gestartet; offizielles

Ende: 26.November 2010; • 15. Jänner 2010 Genehmigung für weitere 12 Monate

4. Start • zusammen mit Herschel in Kourou

abgeschossen:– 14. Mai 2009– Ariane 5 ECA: 11m hoch, 4,5m breit, 5,7t

• Flugbahn um L2 (1,5Mill. km von Erde)• 60 Tage bis Erreichung der eigenen

Flugbahn

4.1 Beschleunigungsphasen:2,5 Minuten mit seitlichen Düsen25 Minuten mit Hauptantrieb60 Tage mit Antrieb von Planck und Herschel

NA

http://download.esa.int/mpeg/herschel/24Mar2009-3360_mp4high.mp4http://download.esa.int/mpeg/herschel/24Mar2009-3358_mp4high.mp4

4.2 Laugrangepunkt 2• Sonne, Erde, Mond in einer Richtung -> Bessere

Sichtbarkeit, weniger störende Emission• Nicht im Strahlungsgürtel der Erde

http://download.esa.int/qt/PLANCK_LAGRANGE_PC_03.mov

Planck Weltraumteleskop wird (ohne Antrieb) auf sog. „Halo-Bahn“ um L2 gehalten:

-> Gleichgewicht zwischen Corioliskraft und Gravitationskraft von Erde und Masse

Potentialfeld von Erde u Sonne: Halobahn zwischen bei roten Pfeilen von L2

Nähere Infos unter:www.wissenschaft-online.de/artikel/913738&_wis=1

5.Funktionsweise& Datenaufnahme

• Höhe: 4,2 m• Durchmesser: max. 4,2 m• Startmasse 1,921 t (Kühlflüssigkeit: 1,5t)• Hauptspiegeldurchmesser: 1,75 m• Teleskopmasse: 28 kg• Einsatzdauer: 21 Monate

5.1 Allgemein:1

• Hauptspiegel (Durchmesser: 1,75 m)• Abdeckplatte• Sonnenschild• Highfrequenz Instrument (HFI) (83GHz- 1THz)• Low Frequenz Instrument (LFI) (27Ghz- 77GHz)• 74 Detektoren• 3faches Hitzeschild

5.2 Aufbau:1

• Bis auf 0,1 Kelvin• In 3 Stufen mit He3 und He4• Ausreichend für 3 Jahre

• http://download.esa.int/mpeg/planck/25Feb2009-3252_mp4high.mp4

5.3 Kühlung von HFI1

• http://download.esa.int/mpeg/SKYSCAN_HD_NEW_SHORT_H264.mp4

5.4 Aufnahmeverfahren:1• Ca. 1 Jahr für ein ganzes Himmelsbild• Erste Aufnahmen im Zeitraum von Aug. 09 – Jun.2010

6. AuswertungIDIS: Integrated Data and Information System

• Prozesskoordinator für laufende Simulationsprogramme

• Aufbewahrungsort zur Speicherung aller Software• Ein Dokumentenverwaltungssystem• Eine Verarbeitungskomponente welche wichtig ist für

den Abschnitt der Datenverarbeitung• Alle vier vorher genannten Punkte miteinander

verbinden