Четыре года назад в космос отправилась миссия Gaia

Как увидеть нашу галактику в 3D и в движении и попутно открыть тысячи экзопланет и опасные астероиды и изучить квазары, читайте в рубрике «История науки».

19 декабря 2013 года с космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала ракета-носитель «Союз ST-B» с разгонным блоком «Фрегат». Она унесла на расстояние полутора миллионов километров от Земли уникальную обсерваторию. Европейский аппарат Gaia (Гея — богиня Земли у древних греков) должен как минимум пять лет следить за более чем миллиардом звезд нашей Галактики, измеряя их яркость и перемещение по Галактике.

Миссия Gaia не первый астрометрический спутник. Еще в 1989 году Европейское космическое агентство отправило в космос астрометрический спутник Hipparcos (High Precision Parallax Collecting Satellite), который создал два первых звездных каталога: Hipparcos, содержащий около 118 000 звезд, и Tycho, который содержал уже 2 миллиона звезд. Однако новый аппарат должен превзойти Hipparcos на три порядка: спутник следит более чем за миллиардом звезд Млечного Пути.

«Пока Gaia будет медленно вращаться, она создаст видео Млечного Пути с разрешением в миллиард пикселей, наблюдая все перемещения и делая выводы, что и где находится, — говорил профессор Джерри Гилмор из Института астрономии в Кембриджском университете. — За время своей пятилетней миссии Gaia соберет огромное количество информации, почти немыслимое по своим масштабам. Создавая первые точные трехмерные карты нашей галактики, Gaia поможет ученым понять многие сложности, связанные с происхождением, структурой и эволюцией нашего Млечного Пути, с первоначальным положением Солнца в Галактике. Возможно, пояснит вопросы, связанные со временем и местом создания химических элементов, из которых мы состоим, не говоря об открытии новых объектов — от потенциально опасных астероидов [в нашей Солнечной системе] до вспышек в далекой Вселенной». Каждая из более чем миллиарда звезд должна попасть в поле зрения Gaia 70 раз. Кроме того, ожидается открытие минимум 10 000 экзопланет.

Аппарат отправился по очень сложной орбите: он вращается вокруг точки Лагранжа L2 системы «Земля-Солнце». Оптика аппарата закрыта от Солнца огромным круглым «плащом», площадь которого около ста квадратных метров.

На Gaia стоит самая большая цифровая матрица из когда-либо отправлявшихся в космос. Для представления масштабов прогресса достаточно сказать, что если на запущенном в 2009 году фотометрическом телескопе Kepler, открывшем массу экзопланет, стоит 95-мегапиксельная матрица, то 106 отдельных блоков CCD дают совместно 937,8 мегапикселей. Не удивительно, что поток данных с Gaia составляет несколько гигабит в секунду.

Под стать фотоприемнику и оптика: размер зеркал двух главных телескопов Gaia составляет 1,45 на 0,5 метра, благодаря чему они попали на схему самых больших зеркал телескопов.

После старта Gaia три недели летела до своей орбиты, а затем целых четыре месяца настраивала свое оборудование, после чего началась работа. 12 сентября 2014 года была открыта первая сверхновая в другой галактике, 14 сентября был опубликован первый каталог Gaia — 1,142 миллиарда звезд Млечного Пути. 3 июля 2015 года была опубликована карта, содержащая плотность распределения звезд в нашей Галактике. На август 2016 года было проведено уже 110 миллиардов фотометрических и почти 10 миллиардов спектрометрических измерений звезд.

В апреле 2018 года ожидается новый релиз Gaia, который, помимо уточненного каталога звезд галактики, будет содержать данные о как минимум 2000 внегалактических источниках (мы уже писали о замечательном исследовании квазаров на материалах Gaia) и 10 000 объектах Солнечной системы.