В астрономията ние обгръщаме термина „светлинна година“ на пръв поглед толкова бързо, колкото самата светлина пътува. Паралаксът на звездата - нейният малък очевиден изместване веднъж годишно, причинен от нашата движеща се гледна точка на Земята - показва разстоянието по-истински от всеки друг метод.
Точните паралакси на близките звезди формират основата на цялата космическа дистанция на стълбата до най-отдалечените галактики. Това е решаваща наука, която е на път да направи гигантски скок напред. Дългоочакваната обсерватория на Гея на Европейската космическа агенция - стартирана на 19 декември 2013 г. - сега е готова да започне научната си мисия.
Целта на Гея е да създаде най-точната карта досега на Млечния път. Той ще определи местата на един милиард звезди до 20тата величина - почти един процент от всички звезди в галактиката Млечен път.
"Ще ... анализираме един милиард - ако не и повече - звезди с астрометрията и фотометричните инструменти, измервайки позицията и движението на всяка звезда до 100 пъти по-точно от предшественика на Гая Хипаркос и за далеч по-голям брой звезди", казва Джузепе Сарри, Ръководителят на проекта на Гея на ESA, в съобщение за пресата.
Въпреки че целта на Гея е измамно проста, това е невъзможно да се направи от наземните телескопи, където турбулентността от земната атмосфера е просто твърде висока. Гея заобикаля този проблем, като се намира над земната атмосфера. Той ще измерва разстоянията до точност от поне 25 микроарксекунди. Това е като измерване на видимата ширина на човешката коса в Чикаго, гледана от разстоянието на Ню Йорк.
За целта Гая многократно ще сканира небето, наблюдавайки всяка от неговите милиарди звезди средно 70 пъти за пет години. Той ще се върти бавно веднъж на всеки шест часа, като ще премества двата си телескопа по небето и ще фокусира светлината от отделните им полета върху най-голямата цифрова камера, която някога е летяла в космоса, с близо милиард пиксела.
Докато звездите се движат през камерата, се измерват относителните положения на всички открити звезди. С течение на времето ще бъде изградена пълна мрежа от позиции, която в крайна сметка ще даде високо точна 3D карта.
Сега Гея е готова да започне своята петгодишна фаза на науката, но нямаше да бъде истинска научна мисия без няколко неочаквани проблеми.
Един проблем, открит рано, беше замръзването на водата в някои части на оптиката, което доведе до временно намаляване на предаването на телескопите. Вероятно водата е била хваната в космическия кораб преди изстрелването и се е появила, след като е била във вакуум. Загряването на засегнатата оптика за отстраняване на леда до голяма степен реши проблема.
Друг проблем е по-високото ниво на „бездомната светлина“, достигащо до камерата на Гая, отколкото е предвидено преди старта. Изглежда, че това е смесица от светлина от Слънцето, намираща се покрай слънчевата екрана с диаметър 10 м и Гая от други астрономически обекти. Това въздействие трябва да бъде по-значително за всички наблюдавани слаби звезди.
„Въпреки това ние оптимизираме бордовия софтуер, за да смекчим максимално въздействието, причинено от тези по-високи нива на светлина и сме сигурни, че няма да сме далеч от първоначалната си и донякъде консервативна оценка на изучаването на 150 милиона звезди с [ ] радиочестотният спектрометър, както е планирано ", каза Сари.
И накрая, Gaia съдържа лазерно устройство, предназначено да измерва ъгъла на разделяне между двата му телескопа. Това е необходимо, за да се коригират очакваните периодични промени, причинени от топлинни промени, докато Gaia се върти. Въпреки че системата работи, откритите вариации са по-големи от очакваните, така че ще бъдат положени допълнителни усилия за точно измерване на промените.
Независимо от това, тестовете, направени по време на пускането в експлоатация, показват, че в някои случаи Gaia може да бъде в състояние да се представи по-добре от очакваното. От една страна, е възможно да се разшири обхватът на Гая до звезди дори по-малко от 20тата магнитуд, докато от друга страна, промените в софтуера могат да позволят на Gaia да измерва почти всички най-ярките звезди на небето, които преди това са изключени като твърде ярки за такава чувствителна система.
„Фазата на въвеждане в експлоатация беше предизвикателна и въпреки че някои дейности продължават, всички в цяла Гая са в добра форма, за да изпълнят обещанието си - всички основни научни цели са все още постижими, както се надяваме“, заяви Тимо Прусти, проектният учен на ESA за Гея.
Можете да следите мисията и бъдещите научни резултати на Gaia в нейния собствен блог.
