Radiazione Cosmica di Fondo a Microonde: PLANCK e LSPE

PLANCK - Low Frequency Instrument

Planck è una missione dell'Agenzia Spaziale Europea, ESA, dedicata alla misura della radiazione cosmica di fondo (CMB). Il satellite Planck è stato lanciato il 14 maggio 2009 dal Centre Spatial Guyanais (CSG) ed è pienamente operativo dal mese di agosto 2009. Le operazioni si concluderanno il prossimo 23 ottobre 2013 ma l'acquisizione scientifica si fermera' il 3 ottobre, al termine dell'ottava survey completa del cielo per permettere un'ultima fase di calibrazione e di verifica delle performance dello strumento.

Lo scopo della missione è la mappatura del cielo a microonde con una ottimizzazione senza precedenti della banda di frequenza, risoluzione angolare, sensibilità, copertura del cielo, precisione di calibrazione e riduzione degli errori sistematici. Due consorzi, LFI e HFI, sono responsabili ciascuno di uno strumento e di eseguire la relativa elaborazione dati all'interno dei Data Processing Centre (DPC). LFI (Low Frequency Instrument) è composto da una serie di radiometri HEMT basati su amplificatori criogenici raffreddati a 20 K e lavora a tre bande di frequenza (30 - 70 GHz). HFI (High Frequency Instrument) è un sistema di bolometri che lavora a sei frequenze (100-850 GHz), raffreddato a 0,1 K. Gli obiettivi scientifici principali sono la produzione di mappe a tutto cielo delle principali sorgenti di emissione, dalle microonde all’infrarosso, una misura di estrema precisione delle anisotropie della radiazione cosmica di fondo e la stima dei principali parametri cosmologici.

Durante il periodo di visibilità satellitare (3 ore al giorno), la telemetria del satellite e degli strumenti viene scaricata dalla stazione di terra, con sede a Perth, e inviata al Mission Operations Centre dell'ESA, a Darmstadt, che riceve i dati scientifici e verifica lo stato del sistema nel suo complesso. I dati vengono quindi messi a disposizione dei due Consorzi che li scaricano tramite il primo livello del Segmento Scientifico di Terra, ospitato dal DPC dello strumento, ed utilizzati dall’Instrument Operation Team (IOT). Il DPC di LFI si trova a Trieste presso INAF-OATS.

Il gruppo IOT di Planck-LFI a Trieste ed in particolare del nostro dipartimento, è stato pesantemente coinvolto, in qualita' di responsabile delle operazioni e dei test dello strumento stesso (Instrument Operation Manager e Assembly-Integration-Verification AIV Manager) soprattutto nell'ultima fase di preparazione della missione e, una volta in volo, nello sviluppo della fase di ottimizzazione e calibrazione dello strumento LFI. Ora il suo compito principale presso il DPC di LFI è quello di garantire il corretto funzionamento dello strumento. Questo risultato viene raggiunto grazie ad un’analisi continua della telemetria e verificando la qualità dei dati prodotti e le prestazioni dello strumento su base giornaliera e settimanale e, in caso risulti necessario, richiedendo cambiamenti nella configurazione strumentale.

LSPE - Large Scale Polarization Explorer

LSPE (Large Scale Polarization Explorer) è un progetto su pallone stratosferico approvato da ASI nel 2010; il suo lancio è previsto nel 2014/2015 dalla base di Longyearbyen sulle isole Svalbard. Il ruolo del gruppo del nostro dipartimento si configura nell’ambito dello strumento a bassa frequenza STRIP (STRatospheric Italian Polarimeter) ed in particolare nelle attività di definizione del software di bordo di cui abbiamo la responsabilita' per la sua realizzazione, implementazione e test.

Lo strumento STRIP (STRatospheric italian Polarimeter) è un sistema di ricevitori coerenti, progettato per volare a bordo dell'esperimento da pallone LSPE. La matrice sul piano focale di STRIP comprende 49 elementi in Q-band e 7 elementi in banda W. L'esperimento LSPE ha lo scopo di produrre misurazioni ad alta sensibilità della polarizzazione del CMB, a larga scala, a multi-frequenza e con misurazioni dedicate per ottimizzare la separazione delle componenti (foreground). Il canale di STRIP in banda Q è essenziale per misurare accuratamente e rimuovere la componente di sincrotrone, polarizzata, mentre il canale in banda W, insieme a un canale bolometrico alla stessa frequenza, fornisce un controllo incrociato cruciale per lo studio degli effetti sistematici.
Responsabile del gruppo di ricerca
Responsabile: 
Anna Gregorio

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Ultimo aggiornamento: 17-11-2017 - 18:50