Наша солнечная система расположена на краю Млечного Пути. Конечно, это хорошая часть города, но она не дает очень четкого обзора остальной части галактики. Это помешало нам изучить многие фундаментальные аспекты Млечного Пути, такие как наличие у него двух рук или четырех, насколько он большой, как быстро он движется и собираемся ли мы когда-нибудь врезаться в галактику Андромеды.
Тем не менее, проект Gaia собирается потратить пять лет на картирование всего Млечного Пути, отвечая на наши основные вопросы о его эволюции и структуре. «Это будет феноменально», - говорит астроном Барри Ф. Мадор из обсерваторий Карнеги в Пасадене, штат Калифорния. «Это изменит все».
Разработанный Европейским космическим агентством и в настоящее время строящийся EADS Astrium SAS, космический аппарат Gaia стоимостью 700 млн. Евро является лишь вторым таким спутником, предназначенным для астрометрии, который будет выведен на орбиту. Сама астрометрия практиковалась веками, но точность наземных телескопов ограничена атмосферной турбулентностью. На сегодняшний день мы знаем расстояние до менее 1000 звезд с точностью до 1 процента. Но, по оценкам исследователей, благодаря Gaia они смогут измерить более 10 миллионов звезд с одинаковой точностью. Как сказал исследователь IEEE Тимо Прусти: «Это будет действительно кувалда в фундаментальной астрономии».
Gaia запустится в конце этого года из Куру, Французская Гвиана, и выйдет на орбиту в Лагранже 2 (L2), на расстоянии около 932 000 миль (1,5 миллиона км) от Земли от Земли, всегда обращенной от Солнца. Эта позиция не только гарантирует, что смотровая площадка всегда будет иметь свободный обзор от Солнца, Земли или Луны, но и будет постоянно подвергать солнечную панель корабля "юбке" своему источнику энергии.
Ожидается, что Gaia будет обрабатывать около 8000 звездных позиций в секунду в течение своей пятилетней миссии. В целом, будут сопоставлены положения и скорости более миллиарда звезд. Нет, буквально, проект Gaia создаст невероятно точную трехмерную карту из более чем тысячи миллионов галактических звезд к тому времени, когда он закончится. Более того, в то время как космический корабль картирует звездные позиции, он также изучает состав каждой звезды, которую он видит, генерируя массивный новый набор данных для использования астрономами.
Космический корабль Gaia имеет размеры около 11 метров в ширину (36 футов), весит 2030 кг (2,2 тонны) и использует двухмодульную конструкцию с движителями, авионикой и коммуникационными устройствами, хранящимися в сервисном модуле, в то время как пара оптических телескопов находится в мастерской в модуле полезной нагрузки под «тепловой палаткой». Каждый телескоп будет фокусировать поступающий свет на общую матрицу CCD 106, размером 4500 x 1966 пикселей. Этот массив разделен на три области, каждая из которых связана с тремя основными целями съемки: измерение положения звезды, химического состава и скорости.
Эти телескопы предлагают беспрецедентную точность вплоть до величины 20 (что в 400,00 раз слабее, чем то, что может видеть ваш невооруженный глаз), что позволит исследователям обнаружить многочисленные коричневые карлики, далекие сверхновые звезды и другие сверхслабые небесные явления. При звездной величине 15 аппарат будет измерять звезды с точностью до 24 микросекунд - примерно на ширину человеческого волоса, если смотреть с расстояния 1000 км, или на размер ваших миниатюр на Луне, если смотреть с Земли. Это настолько точно, что расстояние до галактик будет измеряться с точностью 0,001%, а расстояние до 30 000 световых лет - с точностью 20%.
Все данные, которые собирает массив, передаются на наиболее чувствительные наземные станции ESA в Себреросе, Испания, и Нью-Норча, Австралия, в течение восьми часов каждый день с удивительно быстрой пропускной способностью 5 Мбит / с. В таком случае, это всего лишь вопрос времени, когда тайны Млечного Пути откроются нам полностью.