Comme pour toute expérience de ce genre, avant la mise en orbite de ce satellite, il est nécessaire de le tester dans des conditions précises. Classiquement, ceci passe par les tests des sous-ensembles, en général testés dans les laboratoires respectifs (souvent, les laboratoires contribuent en nature en fournissant un morceau de l'expérience, en retour les scientifiques du laboratoire auront un accès privilégié aux observations (données brutes)), des tests d'intégration de chacune des expériences (un satellite embarquant souvent plusieurs expériences) et des tests d'ensemble.
En ce qui concerne l'expérience HFI, les tests du modèle de qualification et du modèle de vol ont été menés à l'IAS en novembre 2004 et mars (qualification) et juin-juillet 2006 (calibration) respectivement. À chaque fois, pendant 3 à 4 semaines, l'expérience est mise sous vide, et refroidie dans une cuve à quelques kelvins (autour de 2,7 K).
En ce qui concerne le satellite complet, les essais ont été réalisés dans le Centre spatial de Cannes Mandelieu et au Centre Spatial de Liège (CSL). Ce dernier a en conséquence développé avec l'aide de la société Amos une configuration de tests ainsi qu'une instrumentation spécifique dans ses installations de simulation spatiale. La première étape de tests concernant la qualification du satellite a commencé en juin 2005 et s'est achevée en septembre. La seconde étape a consisté à tester le modèle du satellite ; celle-ci devant s'achever au cours de l'été 2008.
Ce programme est une première mondiale. En effet, c'est la première fois qu'un satellite entier (1 800 kg, 4,2 m par 4,2 m) est soumis à une telle différence de température (environ 100 K sur la coque externe du satellite et quelques millièmes de kelvin dans les bolomètres). Cette phase de tests représente pour le CSL un budget de 17,5 millions d'euros et environ 125 000 heures de travail.
En juillet 2008, au cours de ces essais, le satellite a battu un record mondial : la température la plus basse jamais réalisée dans un satellite, soit 0,1 K (-273,05 °C).
Pour obtenir des informations sur l’hétérogénéité du rayonnement fossile il faut pouvoir examiner des variations infimes de température, entre le millième et le millionième de degré, à des températures proches du zéro absolu. Pour ce faire, la tête de détection des récepteurs d’ondes électromagnétiques (ondes radio en hyperfréquences entre 30 et 900 GHz) doit être portée à une température de 0,1 K. Un tel exploit technologique est réalisé par une conception thermique associant satellite et instruments et réalisant une cascade de refroidissements. Le premier saut est obtenu en faisant rayonner passivement le corps du satellite vers l’espace froid pour obtenir le premier palier à 50 K (-223 °C). Puis le relais est pris activement par deux étages successifs de machines thermodynamiques abaissant la partie instrumentale respectivement à 20 K puis 4 K. Enfin, un savant système de dilution à température cryogénique entre des isotopes de l’hélium permet d’atteindre la température de froid ultime à 0,1 K.
Un module de service (SVM) a été conçu et fabriqué par Thales Alenia Space dans son usine de Turin, pour les deux satellites Herschel et Planck combinés dans un programme unique .
Les structures des deux modules de service sont très semblables, de forme octogonale. Chaque panneau est dédié à des équipements thermiques, des réchauffeurs, prenant en compte les dissipations thermiques des expériences et des équipements du satellite voisins.
De plus, une conception commune a été retenue aussi pour les deux satellites pour l'avionique, le système de mesure et de contrôle d'attitude, le système de contrôle et de gestion des données, le sous-système de télémesure et télécommande.
Tous les équipements de la plateforme sont redondancés.
Sur chaque satellite, la puissance est fournie par des générateurs solaires équipés de cellules photovoltaïques à triple jonction, une batterie, et un système de contrôle gérant la charge de la batterie et distribuant une tension régulée de 28 volts aux divers équipements.
Sur Planck, le panneau de cellules solaires est fixé en bas du module de service. Il est dirigé en permanence vers le soleil puisque le satellite est spinné autour de son axe principal, le contrôle d'attitude le maintenant toujours en direction du soleil. Ce paneau participe ainsi à la mise à l'ombre du cryostat.
Cette fonction est effectuée par un calculateur de contrôle d'attitude, prenant en compte les mesures des senseurs d'attitude et commandant les couples de contrôle pour répondre aux spécifications de pointage et de basculement des charges utiles Herschel et Planck.
Le satellite Planck est stabilisé en spin, à un tour par minute, avec une spécification de pointage inférieure à 37 minutes d'arc. Le satellite étant en mode "balayage" du ciel, il est aussi requis que la reproductibilité du pointage soit meilleure que 2,5 minutes d'arc en 20 jours.
Le senseur d'attitude principal pour les deux satellites est un star tracker.