La Missione Spaziale Planck (LFI)

planck-1Planck e' una missione da satellite dell'ESA, il cui lancio e' stato effettuato il 14 Maggio 2009. Planck e' dedicato all'osservazione a tutto cielo delle anisotropie e della polarizzazione del fondo cosmico (CMB) con risoluzione (circa 10 arcmin), sensibilita' (circa 1 uK) e copertura in frequenza (da 30 a 857 GHz) senza precedenti, grazie ad array bolometrici e radiometrici al fuoco di un telescopio millimetrico di 1.5m di apertura. La sensibilta' di Planck e' circa da 4 a 10 volte migliore rispetto a quella dal satellite WMAP della NASA. Planck ha operato dal punto lagrangiano secondo a 1.5 milioni di chilometri dalla terra per diminuire gli effetti spuri causati da Terra, Luna e Sole. Il satellite ospita a bordo due strumenti: HFI - High Frequency Instrument, IAS (Francia) LFI - Low Frequency Instrument, IASF-Sezione di Bologna (Italia). LFI ha osservato il cielo a frequenze fra 30 e 70 GHz con radiometri differenziali a pseudo-correlazione accoppiati al telescopio tramite 11 antenne corrugate. Gli strumenti sono raffreddati passivamente fino a 50K, con un refrigeratore "Sorption Cooler" di nuova generazione fino a 20K (temperatura di LFI) e successivamente fino a 0.1K (temperatura di HFI).Planck, con il suo telescopio e i due strumenti a bordo rappresenta lo stato dell'arte della tecnologia millimetrica e criogenica (e’ infatti l’oggetto piu’ freddo che sia mai stato realizzato). Gli effetti sistematici (astrofisici e strumentali) sono stati minimizzati in fase di progetto; gli eventuali residui sono stati individuati e sottratti durante la fase di analisi dati per raggiungere la sensibilita' strumentale richiesta.
Il progetto Planck ha gia’ concluso la fase operativa terminata i primi di Ottobre 2013 quando fu inserito in un’orbita stabile Sole Terra. La fase nominale di osservazione, inizio’ il 14 Agosto 2009 dopo la CPV (Commissioning Performance Verification phase) e termino’ il 27/11/2010, fu seguita da una prima estensione, 28 Novembre 2010 – Dicembre 2011 e successivamente da una seconda estensione, Dicembre 2011 - Ottobre 2013, dove lo strumento italiano (LFI) ha operato da solo poiche’ lo strumento francese (HFI) aveva gia’ terminato il suo ciclo a causa dell’esaurimento previsto del sistema a 0.1k. Lo strumento italiano LFI a bordo di Planck ha quindi osservato il cielo per 4 anni, molto oltre le piu’ rosee previsioni di 2 anni di osservazione.
Al momento sono stati rilasciati due intere release dei dati (PR1 e PR2) diponibili al seguente sito: http://pla.esac.esa.int/pla/
Queste release contengono tutte le mappe del cielo osservato alle nove frequenze di Planck sia in temperatura che polarizzazione, i vari foregrounds estratti sino alla mappa finale della CMB. L descrizione dei risultati e’ stata pubblicata su circa 180 articoli scientifici disponibili al seguente link: http://www.cosmos.esa.int/web/planck/publications
Una Ultima release, con un raffinamento della qualita’ dei dati, e’ prevista per il 2016. Anche questa sara’ corredata da un certo numero di articoli scientifici che discuteranno i principali risultati.

L’INAF e’ fortemente coinvolto in questo progetto, in passato per la costruzione dello strumento e successivamente per lo svolgimento delle operazioni sia dello strumento LFI che del sistema di raffreddamento (Sorption Cooler) oltre che di tutta la pipeline di analisi che partendo dalla telemetria grezza ha il compito di estrarre i prodotti scientifici.

planck-2L'INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste (INAF-OATS) è coinvolto nel consorzio della missione ``Planck'' con la responsabilita’ della realizzazione e delle operazioni del Data Processing Centre per LFI
Il Data Processing Centre (DPC) per lo strumento LFI è uno dei due DPC operati dai consorzi che realizzano gli strumenti per la missione Planck e che, insieme al Mission Operations Centre (MOC) ed al Planck Science Office (PSO), entrambi gestiti da ESA, formano il segmento di terra scientifico della missione. Il DPC è stato responsabile per le operazioni in volo di LFI: ha acquisito dal MOC tutta la telemetria tecnica, scientifica della missione ed i dati ausiliari (dati ricostruiti di puntamento, sincronizzazione della base tempi); ha definito procedure e macro-comandi per poter modificare ed ottimizzare la configurazione dello strumento nella fase operativa. Il DPC è inoltre responsabile della fase di riduzione dati, dall'analisi della telemetria alla consegna dei prodotti finali della missione: serie temporali calibrate e prive di effetti sistematici, mappe del cielo nelle bande di frequenza LFI con calibrazione astrometrica e fotometrica, mappe a tutto cielo delle componenti astrofisiche principali, cataloghi delle radio-sorgenti identificate, spettro di potenza della radiazione di fondo cosmico (CMB).

 

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Link:
http://www.cosmos.esa.int/web/planck
http://www.satelliteplanck.it/
http://pla.esac.esa.int/pla/
http://www.cosmos.esa.int/web/planck/publications