Planck – Mission erfüllt

1. Oktober 2020

Die Planck-Satellitenmission zur Vermessung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung – dem Echo des Urknalls – wurde im September 2020 mit der Veröffentlichung des letzten Satzes an Publikationen abgeschlossen. Neben wegweisenden Erkenntnissen zur Kosmologie hat die ESA-Mission auch eine Vielzahl an astrophysikalischen Ergebnissen geliefert. Hier ein kurzer Rückblick.

Künstlerisches Abschlussbild der Planck Mission: Der stilisierte Satellit vor den Temperaturvariationen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds.

Gestartet am 14. Mai 2009 in Kourou in Französisch-Guayana vermaß das Planck-Teleskop zwischen dem 3. Juli 2009 und dem 3. Oktober 2013 den Kosmos im Licht der Mikrowellenstrahlung. Sein Arbeitsplatz war ein Lissajous-Orbit um den zweiten Lagrangepunkt des Sonne-Erde-Systems, 1.5 Millionen Kilometer – oder ein Prozent – weiter von der Sonne entfernt als die Erde. In den mehr als vier Jahren seiner aktiven Phase tastete das Teleskop fünfmal den gesamte Himmel in neun Frequenzbändern zwischen 30 und 857 GHz ab. Im Januar 2012 war das als Kühlmittel mitgeführte Helium-3 aufgebraucht und nur noch die Detektoren zwischen 30 und 70 GHz verblieben funktionsfähig. Ab dem 3. Oktober 2013 wurde der Satellit stufenweise deaktiviert, in einen von der Erde losgelösten Parkorbit um die Sonne geschickt und am 23. Oktober 2013 endgültig abgeschaltet.

Die täglich von Planck zur Erde gesandten Daten lieferten hochaufgelöste Himmelsbilder bei den neun verschiedenen Frequenzbändern sowie sieben Bilder der Himmelspolarisation. All diese Daten wurden genutzt, um die Quellen der kosmischen Mikrowellenstrahlung nach ihren verschiedenen Ursprüngen zu unterscheiden. Primäres Ziel der Mission war die präzise Vermessung der thermischen Hintergrundstrahlung des Urknalls, deren winzige Temperaturvariationen Aufschluss über Alter, Größe, Zusammensetzung, und Ursprung des Kosmos geben. Darüber hinaus führten aber auch unzählige andere Quellen von Mikrowellenstrahlung, welche Planck detektierte, zu einer reichen wissenschaftlichen Ausbeute. Planck lieferte spektakuläre Bilder von galaktischen Staubwolken, deren Polarisation die Anwesenheit verschlungener Magnetfelder anzeigen. Mehr als tausend Galaxienhaufen wurden durch Planck vermessen, manche zum ersten Mal. Selbst Planeten und kleinere Objekte im Sonnensystem konnte Planck nachweisen.

Die wissenschaftliche Ausbeute der Planck-Mission ist umfangreich und reichhaltig. In 156 Publikationen hat die Planck Kollaboration auf 4627 Seiten die kosmologischen, astrophysikalischen und technischen Ergebnisse der Mission beschrieben. Bis zum heutigen Tage wurden diese nahezu 50.000 mal durch andere Forschungsarbeiten zitiert. Die größte wissenschaftliche Resonanz dabei erzielten mit fast 20.000 Zitaten die Publikationen zu der Bestimmung der kosmischen Parameter – wenig überraschend, da dies ja das Missionsziel war – sowie mit etwa 4.500 Zitaten die Publikationen zur Untersuchung der inflationären Phase am Anfang der kosmischen Zeit. Aber auch die anderen Arbeiten zu astrophysikalischen Objekten, statistischen Tests des kosmischen Standardmodells, galaktischen und primordialen Magnetfeldern, Gravitationslinseneffekt und vielem mehr haben deutliche Spuren in der Wissenschaft hinterlassen, wie die fast 25.000 Zitate dazu belegen. Da die Daten der Mission öffentlich zugänglich sind, gibt es bereits fast 2.000 weitere Arbeiten zu Planck, die außerhalb der Kollaboration entstanden.

Die Planck-Mission wurde 1996 begründet und ist nun ein Viertel Jahrhundert später, im September 2020, mit der Veröffentlichung des letzten Satzes von Publikationen zu ihrem Abschluss gekommen. Das Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) in Garching war seit 1999 mit dem MPA Planck Analysis Centre (MPAC) an der Mission beteiligt. Dieses entwickelte Software für die wissenschaftliche Simulation und Datenverarbeitung der Mission und wurde ursprünglich von Matthias Bartelmann aufgebaut. Nachdem dieser einem Ruf an die Universität Heidelberg angenommen hatte, übernahm Torsten Enßlin ab 2003 die Leitung des Zentrums.

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