Planck-Weltraumteleskop

Planck

Planck (auch Planck Surveyor genannt) ist eine Raumsonde der ESA zur Erforschung der kosmischen Hintergrundstrahlung.

Projektdaten

Das Projekt eines Satelliten zur genauen Untersuchung der kosmischen Hintergrundstrahlung wurde 1996 begründet und entstand in Zusammenarbeit von 40 europäischen und 10 amerikanischen Instituten mit der ESA.^[1] Der Satellit soll Temperaturfluktuationen der Hintergrundstrahlung im Bereich von einem Millionstel Grad ermitteln. Er wurde ursprünglich unter dem Namen COBRAS/SAMBA evaluiert und später zu Ehren Max Plancks umbenannt.

Das 1921 kg schwere Planck-Teleskop^[2] wurde zusammen mit dem Infrarotteleskop Herschel durch eine Ariane 5 ECA in den Weltraum gebracht. Der Start erfolgte nach mehrmaliger Verschiebung am 14. Mai 2009 um 13:12 Uhr UTC von Kourou.^[3] Nach dem Brennschluss der Oberstufe wurden der Planck-Satellit um 13:40 UTC wenige Minuten nach dem Herschel-Teleskop auf einer hochelliptischen Erdumlaufbahn zwischen 270 und 1.197.080 km Höhe, die 5,99° zum Äquator geneigt ist, ausgesetzt, von der aus er mit einem kleinen Bahnmanöver seine Lissajous-Bahn um den Lagrange-Punkt L₂ des Erde-Sonne-Systems erreichte.

Zur Beobachtung der Strahlung besitzt der Satellit zwei verschiedene Instrumente, das "High Frequency Instrument" (HFI) für den höheren und das "Low Frequency Instrument" (LFI) für den niedrigeren Frequenzbereich.^[4] Nachdem die Instrumente kalibriert worden waren, fing das Teleskop am 13. August 2009 mit der regelmäßigen Beobachtung an. Planck soll bis zur Erschöpfung des Kühlmittels bis Ende 2011 arbeiten und in dieser Zeit vier vollständige Himmels-Scans liefern. Die erste vollständige Aufnahme des Himmels wurde Juni 2010 fertiggestellt, um jedoch die volle Genauigkeit zu erreichen, war eine Nachbearbeitung nötig. Erste Ergebnisse wurden im Januar 2011 veröffentlicht.^[5]

WMAP-Karte der Hintergrundstrahlung. Planck soll eine knapp dreimal so hohe Auflösung erreichen.

Ziel von Planck ist eine Kartierung der kosmischen Hintergrundstrahlung parallel bei neun Frequenzen zwischen 30 und 857 GHz. Die Winkelauflösung von Planck ist mit Werten zwischen 4 Bogenminuten für die höchsten und 33 Bogenminuten für die niedrigsten Frequenzen^[4] wesentlich besser als bei den vergleichbaren früheren Projekten COBE und WMAP.

Gleichzeitig werden Beobachtungen der Vordergrundstrahlung der Milchstraße und Galaxien gewonnen. Diese Störeffekte müssen zum einen zur Ermittlung der Hintergrundstrahlung sehr gut bekannt sein, sind aber auch von eigenem wissenschaftlichem Interesse z. B. zum tieferen Verständnis der Sternentwicklung.

Nach Simulationen von Gary Shiu und Bret Underwood von der University of Wisconsin-Madison könnten die Messungen des Planck-Satelliten geeignet sein, die Stringtheorie zu überprüfen.^[6]

Technische Daten

• Höhe: 4,2 m
• Durchmesser: max. 4,2 m
• Startmasse: 1,921 t
• Hauptspiegeldurchmesser: 1,75 m
• Teleskopmasse: 28 kg
• Kühlflüssigkeit: 1500 l Helium
• Einsatzdauer: 21 Monate (geplant)
• Bahn: Lissajous-Bahn, 0,28 Mio km x 0,28 Mio km um L2 Erde-Sonne
• Gesamtkosten: 600 Mio. Euro

Einzelnachweise

1. ↑ Dem Urknall ins Auge blicken. In: Flieger Revue. Berlin 2009,4 (Apr.), S.61-64. ISSN 0941-889X
2. ↑ http://www.astrium.eads.net/de/press-center/launch-kits/2009/flight-188-ariane-5-satellites-herschel-planck/launch-kit-flight-188-pdf
3. ↑ ESA: Ariane 5 carrying Herschel and Planck lifts off. 14. Mai 2009, abgerufen am 14. Mai 2009. 
4. ↑ ^{a b} Dominik Schwarz: Vordergründige Strahlung. In: Physik Journal. Weinheim 2011,10 (Okt.), S.20-21. ISSN 1617-9439
5. ↑ ESA: Planck Published Papers. 8. August 2011, abgerufen am 10. Oktober 2011. 
6. ↑ Gary Shiu, Bret Underwood: Observing the Geometry of Warped Compactification via Cosmic Inflation. in: Physical Review Letters. New York 98,2007,5 (051301). ISSN 0031-9007

Literatur

• Martin Hechler: Die Bahnen der Weltraumteleskope Herschel und Planck. In: Sterne und Weltraum. Heidelberg 47.2008, Nr. 1 (Jan.), S. 48-55. ISSN 0039-1263

Weblinks

 Commons: Planck-Weltraumteleskop – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Planck – ESA (englisch)
• Planck – ESA Science & Technology (englisch)
• Planck – ESA Research and Scientific Support Department (englisch)
• Planck beim Max-Planck-Institut für Astrophysik (englisch)
• Raumfahrer.net: Herschel und Planck: Ein Blick hinter die Kulissen
• Bernd Leitenberger: Bernd Leitenberger: Herschel und Planck
• Herschel-Planck Launch Kit (PDF-Datei; 1,26 MB)
• SpaceDaily: Coolest Spacecraft Ever In Orbit Around L2
• SWR2 Campus: Ein neues Bild des ganzen Universums (MP3-Datei; 6 Min 17 Sek)
• ESA Broschüre: BR-275 Planck

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