Il 14 maggio scorso la European Space Agency (ESA) ha lanciato nello spazio i satelliti Herschel e Planck con il razzo Ariane-5 dal Guiana Space Center a Kourou nella Guiana Francese.  L'esigenza di fare osservazioni dallo spazio è data dal fatto che l'atmosfera che avvolge la nostra Terra rappresenta anche un efficace schermo che protegge gli organismi viventi dalle intense radiazioni ultraviolette, dai raggi X e da altre radiazioni penetranti che vengono emesse in grande quantità dal Sole e dagli altri corpi celesti. Solo le onde radio, la luce visibile e una piccola frazione della radiazione infrarossa riescono ad arrivare fino al suolo, e per questo a terra abbiamo solo telescopi che raccolgono la luce visibile e antenne radio. Per registrare i raggi ultravioletti, i raggi X, i raggi Gamma e il lontano infrarosso, dobbiamo quindi lanciare al di fuori dell'atmosfera terrestre dei satelliti con a bordo strumenti capaci di “vedere” tali radiazioni, in modo da raccogliere una grande quantità di nuove informazioni che ci aiutano a comprendere meglio l'universo che ci circonda.
Gli obiettivi scientifici di Herschel sono quelli di studiare la formazione delle galassie del nostro Universo,  analizzare la loro evoluzione, cercare di capire la nascita delle stelle e la loro interazione con il mezzo interstellare, osservare la composizione chimica delle atmosfere e delle superfici delle comete, dei pianeti e dei satelliti ed esaminare la chimica molecolare dell'universo. L'eccezionalità di questo telescopio è data dal fatto che lo specchio è il più grande mai realizzato prima per un telescopio spaziale, con un diametro di 3.5 m, in grado di raccogliere la radiazione a grandi lunghezze d'onda, dal lontano infrarosso fino alle lunghezze d'onda del sub-millimetrico, ottenendo dati prima impensabili. A queste lunghezze d'onda si possono studiare le parti del nostro Universo che sono troppo fredde per emettere a lunghezze d'onda maggiori o minori. Per esempio questo strumento è in grado di analizzare corpi con temperature tra 5 e 15 gradi Kelvin (K, T(K)=T(°C)+273.15) oppure i gas che avendo temperature comprese tra 10 e qualche centinaia di K hanno righe di emissione molto intense in questo intervallo di lunghezze d'onda. Inoltre molti oggetti di grande interesse per gli astronomi, sono nascosti all'interno o dietro nubi di gas e di polveri che non possono essere penetrate osservando in intervalli spettrali diversi dall'infrarosso e il sub-millimetrico. Infatti, nei primi stadi della loro formazione, stelle e pianeti sono circondati dalle nubi di polvere e gas dalle quali si sono generati e siccome queste nubi assorbono le lunghezze d'onda del visibile, solo le lunghezze d'onda maggiori (infrarosso e sub-millimetrico) possono penetrare le nubi più sottili.
Dal punto di vista tecnico, collegati a questo telescopio ci sono altri tre strumenti: HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) e SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver). Questi strumenti servono agli astronomi per ottenere i dati necessari (immagini e spettri) per lo studio degli oggetti di loro interesse. Per ottenere osservazioni a queste lunghezze d'onda gli strumenti devono essere raffreddati fino a temperature vicino allo zero assoluto (0 K=-273,15°C). Il banco ottico, dove sono montati i tre strumenti, è contenuto all'interno di un criostato ed oltre 2000 litri di elio liquido sono stati necessari durante la missione per un primo raffreddamento. I singoli strumenti sono equipaggiati con sistemi di raffreddamento aggiuntivi e specializzati per raggiungere temperature bassissime, per esempio fino a 0.3 K per PACS e SPIRE. Il modulo spaziale, in sintesi, è formato dal telescopio e dai suoi strumenti, da un criostato, da pannelli che proteggono il telescopio e il criostato dalla radiazione solare, schermano il telescopio dalla luce diffusa che proviene da terra e riforniscono il satellite con energia elettrica grazie ai pannelli solari che sono sulla loro superficie esterna, e da strutture di supporto che connettono tra di loro le varie parti e consentono l'isolamento termico dove è necessario.
Planck, invece, è stato progettato per mappare il fondo cosmico di microonde, che è radiazione  fossile rimasta dopo il Big Bang, con una precisione mai vista prima e determinare i valori dei parametri cosmologici fondamentali, utili per capire l'origine e l'evoluzione passata e futura del nostro universo; infine cercherà di dare delle risposte riguardo alla natura della materia oscura (cioè,  quella componente di materia che dovrebbe essere presente in quanto manifesta i suoi effetti gravitazionali in molteplici fenomeni astronomici, ma le cui condizioni o la cui natura sono diverse rispetto alla materia visibile)  che attualmente domina l'universo.
Planck è formato da un telescopio con uno specchio primario di 1.5 m di diametro che focalizza la radiazione proveniente dal cielo su due rilevatori altamente sensibili chiamati Low Frequency Instrument (strumento a bassa frequenza, LFI) e Hight Frequency Instrument (strumento ad alta frequenza, HFI). Il telescopio e i suoi strumenti sono posizionati in cima a un modulo ottagonale. Dei pannelli circondano il telescopio e gli strumenti per proteggerli dalla luce proveniente dal Sole e dalla Luna. Inoltre queste strutture sono utilizzate per irraggiare nello spazio il calore generato sugli strumenti e provvedere che l'ambiente che li circonda rimanga stabile attorno ai 50 K (-223°C). A bordo ci sono computer e sottosistemi che permettono al satellite di funzionare e comprimere i dati grezzi che arrivano dagli strumenti. Dei pannelli solari generano l'energia necessaria e proteggono tutto il modulo dalla luce diretta del sole. Come per Herschel, anche Planck viene raffreddato fino a temperature vicine allo zero assoluto.
Contributi importanti per la realizzazione di questa missione sono stati dati anche dalle aziende e dalle università italiane e, in particolare, lombarde. Il progetto per la realizzazione di Herschel e Planck è stato seguito dall'azienda francese Alenia Thales Space, che nei suoi laboratori milanesi ha sperimentato gli strumenti e nelle camere bianche di Torino ha realizzato alcune parti che li compongono. Altre industrie italiane che hanno partecipato a questa impresa sono Galileo Avionica, Laben, Officine Galileo, Top Rel e Vitrociset. Inoltre, in collaborazione con la Carlo Gavazzi Space, al Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale del Politecnico di Milano sono stati testati tre computer a bordo di Herschel. Questi test sono stati fatti in una camera termo-vuoto, in grado di simulare le condizioni del volo spaziale arrivando fino a una pressione pari ad un miliardesimo di quella atmosferica e a temperature da -80° C fino a 120°C.
La partecipazione italiana per la realizzazione della missione è stata seguita dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) coinvolgendo varie università, da Milano a Roma, e l'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).

Elena Zaninoni