PLANCK LFI
N. Mandolesi
Consorzio PLANCK-LFI
Incontro con Prof. P. Benvenuti
IASF/CNR - Sez. di Bologna, Gennaio 2004
WMAP
?
Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica
Istituto Nazionale di Astrofisica
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7-8-9 gennaio 2004
The CMB environment, the error world and the
TRUE MEASUREMENT
The issue is to measure: the known knowns, the known unknowns,
the unknown knowns and the unknown unknowns !
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PLANCK Systematics effects
LFI goal: dT < 3 mK
…At mK level there is much more than sidelobes and calibration!
• Different
“tools”
required
a
Effects due to combination of
(instrument beams) + (sky):
• External straylight
• Main beam reconstruction
b
Pointing uncertainties
c
Effects generated within the satellite:
• Instrument-specific non-idealities
• Thermal effects from the satellite
• Internal straylight
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Planck
LFI
HFI
Focal Plane Unit
(20K)
PSB
1.5 m off-axis telescope
V-grooves I/F
(50, 100, 150K)
Back-end Unit
(300 K)
InP cryogenic HEMT LNA @ 44GHz
Sun-Earth L2
Spinner, 1 rpm
Launch: 2007, Ariane 5
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Before WMAP
WMAP
Planck
WMAP
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The Planck case
WMAP
Models
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Polarisation
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The present data support the following inflationary models:
….and many others!
HIC SUNT LEONES
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LFI pseudo-correlation radiometer design
• Design to minimise 1/f noise impact
• All channels are polarisation sensitive
Sky = 2.7 K
Ref. load
Hybrid
Hybrid
f1
Sky
LNAs
Phase Switches
f2
Reference
load = 4 K
Prototype demonstrator
1 / 4096 sec
Elegant Breadboard
Sample Data Stream
Raw data filtered to 10 Hz
sampling
p  TA, sky  rTA,load
Difference
Even
states
Odd states
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70 GHz Radiometers
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LFI organisation
• Planck is a P.I. Mission
– P.I. is N. Mandolesi IASF/CNR (Sez. Bologna)
• LFI Consortium
– 27 Co-Investigators (CoIs) World-Wide
• Of which 7 are Italian
– 92 Scientific Institutions World-Wide
• Of which 25 are Italian
Manpower IASF – BO: tot 22 (16 Res, 6 Tech)
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Planck LFI Management Structure
CO-I
SCI. STEERING
COMMITTEE
N. MANDOLESI
EXECUTIVE
FUNDING
COMMITTE
N. MANDOLESI
LFI
PRINCIPAL INVESTIGATOR
N. MANDOLESI
LFI SYSTEM TEAM
R.C. BUTLER
LFI PM
R.C. BUTLER
PM (SF)
N. HUGHES
PM (I)
F. PASIAN
PM (ESA)
K. BENNETT
PM (D)
BARTELMANN
IS
M. BERSANELLI
IDM
R.C. BUTLER
DPCM
F. PASIAN
SS
C. LAWRENCE
PM (PL)
J. GRYGORCZUK
PM (DK)
H.U. NORGAARD
NIELSEN
PM (UK)
C. CASTELLI
PM (N)
Per B. LILJE
PM (E)
E. ARTAL
PM (E)
J.M. HERREROS
PM (USA)
TBC
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PM (USA)
G. PARKS
PM (I)
R.C. BUTLER
Schedule
• Planck will be launched in February 2007
– LFI is in Phase C/D with delivery of PFM to ESA
planned for January 2005
– Planck PFM System tests period early 2005 to late 2006
– LFI Data Processing Centre (DPC) in Demonstration
Model development phase
– Operations Model phase starts March 2004
– Ground Segment System Testing period mid 2006 to
late 2006
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LFI Funding 1/2
• Overall Industrial cost of LFI to Launch about 74 M€
– Italy 22.3 M€ Laben LFI prime contractor
– USA 40 M$ (Sorption Cooler [shared with HFI] -JPL)
– Finland 8.4 M€ (Millilab Front/Back ends of 70 GHz
radiometers)
– UK 3.1 M€ (Front end of 30-44 GHz radiometers -JBO)
– Spain 3 M€ (Instrument data handling – IAC)
– Spain 1.8 M€ (Back end 30- 44 GHz radiometers -Uni. di
Cantabria
– Norway 580 K€ (Part of EGSE)
– ESA contribute 2.2M€ through component supply
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LFI Funding 2/2
• Other funding contributing to the DPC development:
– USA (ERCSC)
– Germany (level 4)
• Italian funding from ASI secured up to launch only
• Italian funding 1998 – 2006 (incl.)
– Industry Laben 22.3 M€
– Italian Scientific Institutes 6.9 M€ for:• Instrument development
• DPC development
• Planck LFI Science
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