Космічний апарат Gaiа призначений для відповідальної місії – створення першої тривимірної карти нашої галактики.
Gaiа – космічний телескоп європейського космічного агентства, послідовник проекту Hipparcos.
Телескоп був виведений на орбіту 19 грудня 2013 року. Передбачається, що за допомогою Gaia буде складена тривимірна карта частини нашої Галактики із зазначенням координат, напрямків руху та спектрального класу близько мільярда зірок. Крім цього, телескоп зможе відкрити близько 10 тис. екзопланет, а також астероїди і комети в Сонячній системі.
Основне завдання проекту Gaiа полягає в тому, щоб за допомогою дослідження зірок прояснити виникнення та розвиток нашої Галактики. Дані, зібрані за допомогою цього космічного апарату, дозволять зрозуміти як виникають зірки і яким чином вони насичують матерією простір навколо себе коли згасають.
Основним інструментом телескопу Gaiа є найбільший цифровий сенсор в світі, з існуючих сенсорів для космічних досліджень. Він складається з 106 окремих CCD-матриць розміром 4,7 × 6 см кожна. Загальна роздільна здатність досягає 938 млн пікселів. У «Кеплера», одного з найкращих попередників Gaia, цей показник становив 95 млн пікселів при фізичному розмірі збірки матриць 100 на 50 см.
Оптична схема телескопа складається з двох дзеркальних телескопів з розміром основних дзеркал (M1, M’1) 1,46 на 0,51 метра. Всього в кожному телескопі 6 дзеркал. При цьому обидва телескопа проектують зображення в одну фокальну площину, а поділ зображень покладено на цифрову обробку. Для здійснення сканування телескоп об’єднує декілька видів обертань. За рахунок обертання навколо власної осі телескопа, здійснюється основне сканування в ході якого обидва телескопи знімають кільцеву ділянку небосхилу висотою 0,7 градуса.
Після старту Gaia в 2013 році знадобилося три тижні для того, щоб досягти своєї орбіти в околицях другої точки Лагранжа (L2), віддаленій від землі на 1,5 мільйона кілометрів, що приблизно в чотири рази більше, ніж віддалення Місяця від Землі. З моменту свого запуску, Gaia фотографував нашу галактику під час обходу сонця. Покриваючи більше 1,5 мільйонів кілометрів (майже мільйон миль), у вересні 2016 року наукової командою Gaiа був опублікований перший набір даних, складений за результатами спостережень за 14 місяців з липня 2014 по вересень 2016 року. В даному наборі опубліковані позиції і яскравість 1,1 мільярда зірок Чумацького шляху! Це найбільша карта такого роду на сьогоднішній день.
Gaia розрахований на п’ять років експлуатації. Орбіта супутника розрахована так, щоб протягом приблизно 6 років не потрапляти в область тіні або півтіні від Землі, так як навіть коротке затемнення призведе до втрати енергопостачання і значного теплового шоку. За весь термін роботи кожен запланований об’єкт буде спостерігатися близько 70 разів. Остаточні дані по місії Gaia дослідники планують опублікувати в 2020 році.
Європейське космічне агенство передбачає загальну вартість проекту Gaia, що включає вартість апарату, засобів виведення та наземного контролю, що дорівнює приблизно 577 мільйонам євро! Контракт на розробку і споруду самого телескопа Gaia, вартістю 317 мільйонів євро, отримала європейська компанія EADS Astrium. Вартість подальшої наукової обробки даних (буде розділена між країнами учасницями ЕКА) оцінюється в 120 мільйонів євро.
Даних з карт Gaia на Чумацькому шляху достатньо щоб продовжувати дослідження в найближчі декілька років. Тим не менш, 1 млрд зірок – це всього лише один відсоток нашої галактики, зоряне населення якої розкидане в області більше 100 000 світлових років у діаметрі. Щоб дослідити всю територію галактики, очевидно, що нам потрібно більше пристроїв типу Gaia.
