مدتی قبل بود که گزارش شد سازمان فضایی اروپا قصد دارد بزودی داده های مربوط به کهکشان راه شیری که توسط فضاپیما گایا ارائه می شود، اعلام کند.
سازمان فضایی اروپا و افشا داده های کهکشان راه شیری فضاپیما گایا، گایا یک ماموریت نجوم فضایی جهانی، بزرگترین و دقیق ترین نقشه سه بعدی کهکشان ما را با بررسی بیش از هزار میلیون ستاره خواهد ساخت.
Gaia هر یک از ستارگان هدف خود را حدود ۷۰ بار در یک دوره پنج ساله زیر نظر خواهد گرفت. دقیقاً موقعیت، فواصل، حرکات و تغییرات روشنایی آنها را ترسیم می کند. انتظار می رود صدها هزار اجرام آسمانی جدید مانند سیارات فراخورشیدی و کوتوله های قهوه ای را کشف کند و صدها هزار سیارک را در منظومه شمسی خود رصد کند. این مأموریت همچنین حدود ۵۰۰۰۰۰ اختروش دوردست را مطالعه خواهد کرد و آزمایش‌های جدید و سختگیرانه‌ای از نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین ارائه خواهد کرد.
گایا یک نقشه سه بعدی فوق العاده دقیق از بیش از هزار میلیون ستاره در سراسر کهکشان ما و فراتر از آن ایجاد خواهد کرد و از حرکات، درخشندگی، دما و ترکیب آنها نقشه برداری می کند. این سرشماری عظیم ستاره ای داده های مورد نیاز برای مقابله با طیف عظیمی از مشکلات مهم مربوط به منشاء، ساختار و تاریخچه تکاملی کهکشان ما را فراهم می کند.
برای مثال، گایا شناسایی خواهد کرد که کدام ستاره‌ها یادگاری از کهکشان‌های کوچک‌تر هستند که مدت‌ها پیش توسط کهکشان راه شیری «بلعیده» شده‌اند. با تماشای حرکت در مقیاس بزرگ ستارگان در کهکشان ما، توزیع ماده تاریک، ماده نامرئی که تصور می شود کهکشان ما را در کنار هم نگه می دارد، نیز بررسی خواهد کرد.
گایا با اندازه گیری مکرر موقعیت همه اجرام تا قدر ۲۰ (حدود ۴۰۰۰۰۰ بار کم نورتر از آنچه با چشم غیر مسلح دیده می شود) به اهداف خود خواهد رسید.
برای تمام اجرام روشن‌تر از قدر ۱۵، گایا موقعیت آنها را با دقت ۲۴ میکروآرکثانیه اندازه‌گیری می‌کند. این با اندازه گیری قطر موی انسان در فاصله ۱۰۰۰ کیلومتری قابل مقایسه است.
این به نزدیکترین ستاره ها اجازه می دهد تا فاصله آنها را با دقت فوق العاده ۰.۰۰۱٪ اندازه گیری کنند. حتی ستارگان نزدیک مرکز کهکشان، در فاصله ۳۰۰۰۰ سال نوری از ما، فاصله آنها با دقت ۲۰ درصد اندازه گیری می شود.
فهرست گسترده اجرام آسمانی مورد انتظار از برد علمی گایا نه تنها به مطالعات منظومه شمسی و کهکشان ما، بلکه به فیزیک اساسی که زیربنای کل کیهان ما است نیز کمک خواهد کرد.
گایا در قلب خود شامل دو تلسکوپ نوری است که با سه ابزار علمی کار می کنند تا مکان ستارگان و سرعت آنها را دقیقاً تعیین کنند و نور آنها را برای تجزیه و تحلیل به یک طیف تقسیم کنند.
در طول ماموریت پنج ساله خود، فضاپیما به آرامی می چرخد و دو تلسکوپ را در سراسر کره آسمانی می چرخاند. همانطور که آشکارسازها به طور مکرر موقعیت هر جرم آسمانی را اندازه گیری می کنند، هر گونه تغییر در حرکت جسم را در فضا تشخیص می دهند.
گایا با پرتاب سایوز-STB/Fregat-MT از فرودگاه فضایی اروپا در کورو، گویان فرانسه پرتاب شد.
پس از پرتاب، گایا یک “دامن” به قطر بیش از ۱۰ متر را باز کرد. این هم به عنوان یک سایبان برای سایه دائمی تلسکوپ ها عمل می کند و اجازه می دهد دمای آنها به زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد کاهش یابد و هم به عنوان یک مولد برق برای فضاپیما عمل می کند. قسمت زیرین سپر تا حدی با پنل های خورشیدی پوشانده شده است و همیشه رو به خورشید خواهد بود و برای کار فضاپیما و ابزارهای آن الکتریسیته تولید می کند.
گایا در حال نقشه برداری از ستارگان از مداری به دور خورشید، در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری دورتر از مدار زمین است. این مکان ویژه، که به عنوان نقطه لاگرانژی L2 شناخته می‌شود، در حین گردش ما به دور خورشید، همگام با زمین است. دید واضح‌تری از کیهان نسبت به مداری به دور زمین ارائه می‌دهد که در نتیجه فضاپیما از سایه زمین عبور می‌کند و از آن خارج می‌شود و باعث گرم شدن و سرد شدن آن می‌شود و دید آن را مخدوش می‌کند. بدون این محدودیت و دور از گرمای تابش شده توسط زمین، L2 دیدگاه بسیار پایدارتری را ارائه می دهد.
گایا ریشه در مأموریت هیپارکوس ESA (1989-1993) دارد که بیش از ۱۰۰۰۰۰ ستاره را با دقت بالا و بیش از یک میلیون ستاره را با دقت کمتر فهرست‌بندی کرد. اکنون، حدود ۲۰ سال بعد، گایا مأموریت خود را برای فهرست کردن هزار میلیون ستاره آغاز خواهد کرد و موقعیت و حرکت هر ستاره را ۲۰۰ برابر دقیق‌تر از هیپارکوس اندازه‌گیری می‌کند و ۱۰۰۰۰ برابر بیشتر از نسل قبلی خود داده تولید می‌کند.
ماموریت گایا در سال ۲۰۰۰ به عنوان یک ماموریت سنگ بنای ESA تایید شد. این یک ماموریت کاملا اروپایی است.
نام “GAIA” در ابتدا به عنوان مخفف تداخل سنج نجومی جهانی برای اخترفیزیک مشتق شده است. این بازتاب تکنیک نوری تداخل سنجی است که در ابتدا برای استفاده در فضاپیما برنامه ریزی شده بود. با این حال، روش کار در حال حاضر تغییر کرده است، و اگرچه نام اختصاری دیگر قابل استفاده نیست، نام Gaia برای تداوم پروژه باقی مانده است.
گایا یک ماموریت کاملا اروپایی است.
این فضاپیما از مرکز عملیات فضایی اروپا (ESOC، دارمشتات، آلمان) با استفاده از سه ایستگاه زمینی Cebreros (اسپانیا)، Malargüe (آرژانتین) و New Norcia (استرالیا) کنترل می شود. عملیات علمی از مرکز نجوم فضایی اروپا (ESAC، Villafranca، اسپانیا) انجام می شود.
کنسرسیوم پردازش و تحلیل داده های گایا (DPAC) داده های خام را پردازش می کند تا در بزرگترین کاتالوگ ستاره ای ساخته شده منتشر شود.
