La radiazione cosmica di fondo (CMB, Cosmic Microwave Background) permea il nostro universo fin dalle sue epoche primordiali (da circa 13.7 miliardi di anni). Essa è stata "emessa" 380.000 anni dopo il Big Bang. Prima di questa emissione, l'universo era estremamente caldo e denso tanto che la radiazione, gli elettroni, i protoni (e le altre particelle subatomiche) costituivano un unico plasma, detto "brodo" primordiale. Per questo motivo l'universo era opaco e la radiazione (o luce) non poteva diffondersi liberamente.

Planck osserverà le anisotropie del fondo cosmico a microonde su tutto il cielo (si veda la sezione 6.4) con sensibilità e risoluzione finora mai raggiunte (si vedano le sezioni 3, 6, 7 per i dettagli del satellite e dei suoi strumenti). Opererà fra 30 e 857 GHz utilizzando i suoi due strumenti al fuoco di un telescopio di 1.5 m di diametro. In particolare, in 7 dei suoi 9 canali di frequenza (quelli fra 30 e 353 GHz) realizzerà le mappe delle anisotropie non solo in temperatura ma anche in polarizzazione (si veda la sezione 5.2).

Planck osserverà tutto il cielo a 9 frequenze fra 30 e 857 GHz (cioè fra 1 cm e 0.35 mm) e realizzerà le prime mappe complete del cielo in questo intervallo di lunghezze d'onda con risoluzione compresa fra 0.5 gradi e qualche minuto d'arco. E' ovvio che, dovendo separare i segnali astrofisici dal segnale di fondo cosmico a microonde (CMB) (si veda sezione 5.1) Planck consentirà anche di studiare le varie sorgenti di emissione prodotte nella nostra galassia e in quelle distanti.

Planck osserverà tutta la volta celeste dallo spazio con sensibilità e risoluzione angolare elevate su un vasto intervallo di frequenze. L'insieme di queste peculiarità osservative e strumentali fanno di Planck un esperimento unico: non è facile anticipare i risultati di Planck, che potrebbero aprire una nuova rivoluzione nella cosmologia moderna. E' sempre augurabile che nuove osservazioni portino sorprese che sovvertano almeno in parte i modelli teorici supportanti le osservazioni precedenti: le osservazioni CMB vantano questo pedigree fin dalla scoperta di Penzias e Wilson nel 1964.

La comunità scientifica pone le misure accurate delle anisotropie in polarizzazione del CMB come principali obiettivi di una missione spaziale successiva a Planck. Coordinamento in questa direzione è già avvenuto sia in Europa che negli Stati Uniti. E' anche opportuno sottolineare che molte missioni per osservare le anisotropie di CMB da terra e da pallone a sensibilità e risoluzione elevate su una frazione di cielo sono in operazione ed in continuo progetto.