François Couchot, CPPM, 7 juin 2004 1 Planck : dernière étape avant décollage.

François Couchot, CPPM, 7 juin 2004 1

Planck : dernière étape avant décollage


La cosmologie en un clin d’œil

Germes desinhomogénéités

Big-bang, inflation

Découplage des photonsCroissance des structures

Transparencedu milieuaux photons

Propagation d’ondesdans un plasma peu dense

Éléments d’un modèle dit « de concordance »Éléments d’un modèle dit « de concordance »

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La mesure cosmologique

(voir A.E. 26-09-2003 PNC)

des sondes :des sondes :

Le fond cosmologique (CMB)

Les Supernovae

Le cisaillement gravitationnel

Les comptages d’amas

+Les rayonnements cosmiques de diverse nature…


•Cerner le modèle par tous les moyens (A.E.26-09-2003)

Complémentarité !!!


Le Rayonnement de Fond Cosmologique (CMB)


projections


COBE


Visible - 3 µ - 240 µ - 408 MHz


QuickTime™ et undécompresseur GIF



Le Sandwich Le Sandwich cosmiquecosmique

Effets dits« d’avant-plan »

Phénomènerecherché(spectre decorps noir à 2,7 K)

Domine la brillance du ciel autourde 150 GHz

Pour séparerles différents effets,Planck comporte10 bandes de fréquence, de 30à 1000 GHz

1965 Penzias & Wilson / 1992 COBE / 2000 Boomerang & Maxima1965 Penzias & Wilson / 1992 COBE / 2000 Boomerang & Maxima


Calendrier HFI

• Début des études Samba à l’INSU en 1992.• Acceptation du projet à l’IN2P3 en 1997.• Lancement de Planck HFI+LFI en 2007• Étalonnage au sol, et livraison à l’ESA du

modèle CQM en 2004, et du modèle de vol début 2005.

• Exploitation propriétaire des données jusqu’en 2010.


Le satellite Planck

Miroir primaire (1,5m de Ø)Télescope Planck

Baffle contre la lumière parasiteInstruments focaux LFI et HFI

Ecrans thermiques

Interface avec Herschel

Ecran du module de service

Module de servicePanneaux solaires


QuickTime™ et undécompresseur Codec YUV420



Les détecteurs d’HFI


Bruit d’une chaine complète


La cryogénie de Planck HFI

• 100 mK dilution cooler– gas pre-cooling @ 60K, 18K

and 4K

• 4K He4 JT cooler– gas pre-cooling @ 293K,

60K and 18K

• 18K H2 Sorption Cooler– warm radiator @ 270K– gas pre-cooling @ 160K,

100K and 60K– also cooling LFI

18K plate (LFI)

HFI Focal Plane Unit

J-FET Box50K stage

Harness

80K

140K

4K coolerDilution cooler

18K cooler

300K

Readout electronics

Data Processing Unit

4K

LR2 20K

LR1 18K

LR3 24K

4K

20K

50K

20K

Gene-ral

Electronics

(Brevet CRTBT)


Optique et plan focal


Redondances dans le balayage du ciel


Quelques chiffres

• Fréquence d’échantillonnage ~ 200 Hz– ~ 10-16 W de bruit par échantillon– Environ 108 photons par échantillon :

mesure de T à 10-4 près par échantillon– Si pas d’effets parasites…


Autour de Lagrange

QuickTime™ et undécompresseur Codec YUV420



Stratégie de balayage


Stratégies de balayage de WMAP


HFI : 52 bolomètres à 100 mK, incluant la mesure de la polarisation incidente

Planck produira des cartes du ciel, avec une précisionde 2 K par pixel de 5’ de côté.


Responsabilités IN2P3-HFI

1. Instrument• Électronique embarquée :

– Calculateur de bord (boîtier et logiciel, et contrôle-commande depuis le sol) LAL

– Électronique du cryo-générateur à asorption 20K (SCE) et logiciel de contrôle-commande depuis le sol LPSC

– Électronique de la boîte à vannes de la dilution 100 mK (DCE) LPSC

–Cryo-harness (SCE-50K) LPSC


Responsabilités In2p3-HFI Étalonnage sol

– Responsabilité IAS, contributions importantes PCC– Set- up optique du banc d’étalonnage au sol PCC– Mesure des propriétés de polarisation PCC– Automatisation de la cryogénie de la cuve d’étalonnage

LAL– Mesure de la diaphonie optique et des non-linéarités LAL– Simulation du set-up optique LAL, PCC– Implémentation- Acquisition et contrôle PCC– Operations d’étalonnage LAL, PCC, LPSC


Responsabilités In2p3-HFITraitement des données

• Level 1 responsabilité CdF• Level 2 cartes

– température : LAL– polarisation : CdF, LPSC

• Level 2 participations :– Intégration– Définition de l’architecture– Modèle de l’instrument– Outils généraux


Nos Partenaires

IN2P3et CC-IN2P3

CNES

IASBanc

d’étalonnage

EquipesIN2P3

ESOC

IAPDirection dutraitement

des données

Labos étrangers HFI (et LFI) :MPA, Cardiff, RAL,

JPL, Caltech…

Autres labos français :Cesr, Crtbt, Dapnia,

Laog, Lerma…

IASDirectiondu projet

ESTECIndustriels:

Alcatel ,Air Liquide, Crisa-Astrium (Esp)…


Le processeur de bord


Ceux qui bossent


Les autres


Planck instrument accommodation

+Z

+Y

+Z

LFI-BEU

SCC

SCESCC

4K-REU

0.1K/REBAs

LFI-DAE power box

From ASPIFrom ASPI

PAU


Warm Unit View


Autres presentations possibles

• Alexandre : destriage dans Archeops• Olivier : correction des dérives• Stéphane : infos dans les Cl• Sophie : analyse sur les cercles• Stratégies de balayages de Planck


Alexandre Bourrachot…

Monte Carlo par chaînes de Markov


Le Scoop

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