COBE

Cosmic Background Explorer (skr.COBE), bola prvá družica venujúca sa kozmológii. Úlohou COBE bolo zmerať hodnoty reliktného žiarenia. To sa jej aj podarilo a vďaka tomuto objavu sa potvrdila teória veľkého tresku.

V roku 1974 ohlásila NASA svoj úmysel vypustiť malý alebo stredne veľký astronomický satelit rady Explorer. Celkom bolo dodaných 121 návrhov na podobu a účel družice. Najprv však návrh družice na štúdium reliktného žiarenia neprešiel a NASA sa zaoberala teleskopom IRAS. No argumenty na podporu výskumu reliktného žiarenia však boli tak silné, že sa nimi NASA začala znovu zaoberať. V roku 1976 NASA zvolala komisiu, v ktorej zasadli zástupcovia tých troch tímov, ktoré pred dvoma rokmi navrhli výskum reliktného žiarenia. Rok na to bol predstavený návrh polárnej družice s názvom COBE. Družicu mala vyniesť raketa Delta alebo nový raketoplán Space Shuttle. Prístrojové vybavenie družice mali tvoriť tri vedecké prístroje:

NASA návrh prijala, avšak pod podmienkou, že cena vrátane nosnej rakety a spracovanie dát neprekročí 30 miliónov dolárov. Kvôli vyčerpaniu rozpočtu programu Explorer bola stavba COBE zahájená až po roku 1981. Stavba prebiehala v Goddardovom kozmickom centre a kvôli šetreniu boli niektoré časti ako infračervené detektory a dewarova nádoba zobraté zo súčastí IRAS. COBE mala byť vynesená na palube raketoplánu pri misii STS-82-B v roku 1988, ale havária Challengeru plány posunula. Na svoju obežnú dráhu okolo Zeme bola umiestená 18. 11. 1989 pomocou rakety Delta II.

Výber obežnej dráhy bol ako vždy ovplyvnený charakterom misie a možnosťami nosného systému. Prvoradými požiadavkami bola možnosť pokrytia celej oblohy, obmedzenie rádiového rušenia na minimum a udržanie teplotnej stability prístrojov a chladiaceho systému. Zvolená kruhová dráha synchronizovaná so slnkom a s inklináciou 99° vyhovovala ako možnostiam raketoplánu tak aj rakete Delta. Výška dráhy bola kompromisom medzi rádiovým rušením zo Zemi a z oblasti Van Allenových pásov vo vyšších výškach.

Behom dlhého obdobia príprav družice COBE bolo uskutočnených mnoho experimentov zaoberajúcich sa štúdiom reliktného žiarenia. V roku 1981 oznámili súčasne dva univerzitné tými, že sa im podarilo detekovať štvorpólovú distribúciu reliktného žiarenia. Toto zistenie mohlo znamenať distribúciu reliktného žiarenia podľa žiarenia absolútne čierneho telesa, čo mal mať na starosti prístroj FIRAS na COBE. Tieto experimenty sa však nepodarilo uskutočniť. V roku 1987 uskutočnil Americko-Japonský tým experiment, ktorý však predchádzajúce závery vyvrátil, keď nenašiel zhodu medzi teoretickým vyžarovaním absolútne čierneho telesa a reliktného žiarenia. Vedci tak museli počkať na výsledky z COBE. Prístroj FIRAS stanovil, že reliktné žiarenie odpovedá žiareniu absolútne čierneho telesa s teplotou 2,7 K, čo bolo presne podľa teórie veľkého tresku.

Prístroj DRM mohol mapovať anizotropiu reliktného žiarenia po celé štyri roky. DRM ako jediný nebol závislý na chladení kvapalným héliom a mohol tak pracovať aj po vyčerpaní chladiaceho systému. Za túto dobu bol schopný vytvoriť mapu mikrovlnného reliktného žiarenia pokrývajúci celú oblohu. Mikrovlnné reliktné žiarenie je veľmi slabé a DRM ho tak musel oddeliť od ostatných zdrojov žiarenia. Dňa 23.04.1992 tým amerických vedcůov oznámil objavenie anizotropie v dátach z družice COBE, čo bolo okamžite na celom svete prezentované ako jeden z najzásadnejších vedeckých objavov.

Prístroj DIBRE odhalil 10 nových galaxií v oblasti dlhého infračerveného vyžarovania (IR) a ďalších 9 kandidátov na zaradenie medzi galaxie v slabšej oblasti dlhého infračerveného vyžarovania. Galaxie, ktoré vyžarovali IR o vlnových dĺžkach 140 až 240 μm poskytli informácie o mračnách prachu. Spojenie týchto údajov s údajmi IRAS na vlnových dĺžkach 60 až 100 μm umožnilo určiť rôzne druhy a teploty prachových oblakov v medzihviezdnom priestore. Výsledkom DIBRE bol tiež model galaktického disku, viditeľný z pozície Zeme.

Nástupcom sondy COBE sa 30.06.2001 stala sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), ktorá mapuje reliktné žiarenie s vyššou rozlišovacou schopnosťou.