Космический аппарат Gaiа предназначен для ответственной миссии – создания первой трехмерной карты нашей галактики.
Gaiа – космический телескоп европейского космического агентства, последователь проекта Hipparcos.
Телескоп был выведен на орбиту 19 декабря 2013 года. Предполагается, что с помощью Gaia будет составлена трехмерная карта части нашей Галактики с указанием координат, направлений движения и спектрального класса около миллиарда звезд. Кроме этого, телескоп сможет открыть около 10 тыс. экзопланет, а также астероиды и кометы в Солнечной системе.
Основная задача проекта Gaiа заключается в том, чтобы с помощью исследования звезд прояснить возникновение и развитие нашей Галактики. Данные, собранные с помощью этого космического аппарата, позволят понять, как возникают звезды и каким образом они насыщают материей пространство вокруг себя когда угасают.
Основным инструментом телескопа Gaiа есть самый большой цифровой сенсор в мире, з існуючих сенсорів для космічних досліджень. Он состоит из 106 отдельных CCD-матриц размером 4,7 × 6 см каждая. Общее разрешение достигает 938 млн пикселей. У «Кеплера», одного из лучших предшественников Gaia, этот показатель составлял 95 млн пикселей при физическом размере сборки матриц 100 на 50 см.
Оптическая схема телескопа состоит из двух зеркальных телескопов с размером основных зеркал (M1, M’1) 1,46 на 0,51 метра. Всего в каждом телескопе 6 зеркал. При этом оба телескопа проецируют изображение в одну фокальную плоскость, а разделение изображений возложена на цифровую обработку. Для осуществления сканирования телескоп о’объединяет несколько видов вращений. За счет вращения вокруг собственной оси телескопа, осуществляется основное сканирование в ходе которого оба телескопы снимают кольцевую участок небосвода высотой 0,7 градуса.
После старта Gaia в 2013 году понадобилось три недели для того, чтобы достигнуть своей орбиты в окрестностях второй точки Лагранжа (L2), удаленной от земли на 1,5 миллиона километров, что примерно в четыре раза больше, чем отдаление Луны от Земли. С момента своего запуска, Gaia фотографировал нашу галактику во время обхода солнца. Покрывая больше 1,5 миллионов километров (почти миллион миль), в сентябре 2016 года научной командой Gaiа был опубликован первый набор данных, составленный по результатам наблюдений за 14 месяцев с июля 2014 по сентябрь 2016 года. В данном наборе опубликованы позиции и яркость 1,1 миллиарда звезд Млечного пути! Это самая большая карта такого рода на сегодняшний день.
Gaia рассчитан на п’ять лет эксплуатации. Орбита спутника рассчитана так, чтобы в течение примерно 6 лет не попадать в область тени или полутени от Земли, так як навіть коротке затемнення призведе до втрати енергопостачання і значного теплового шоку. За весь срок работы каждый запланированный о’объект будет наблюдаться около 70 раз. Окончательные данные по миссии Gaia исследователи планируют опубликовать в 2020 году.
Европейское космическое агенство предусматривает общую стоимость проекта Gaia, что включает стоимость аппарата, средств выведения и наземного контроля, что равняется примерно 577 миллионам евро! Контракт на разработку и постройку самого телескопа Gaia, стоимостью 317 миллионов евро, получила европейская компания EADS Astrium. Стоимость дальнейшей научной обработки данных (будет разделена между странами участницами ЕКА) оценивается в 120 миллионов евро.
Данных с карт Gaia на Млечном пути достаточно чтобы продолжать исследования в ближайшие несколько лет. Тем не менее, 1 млрд звезд – это всего лишь один процент нашей галактики, звездное население которой разбросано в области больше 100 000 световых лет в диаметре. Чтобы исследовать всю территорию галактики, очевидно, что нам нужно больше устройств типа Gaia.
