蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡是歐洲航天局（ESA）的空間望遠(yuǎn)鏡，于2013年12月19日在法屬圭亞那成功發(fā)射升空，飛往距地球150萬(wàn)公里的拉格朗日L2點(diǎn)。該點(diǎn)是太陽(yáng)和地球引力的平衡點(diǎn)之一，在太陽(yáng)與地球連線外側(cè)，由于背對(duì)太陽(yáng)受干擾較少，適合安放太空望遠(yuǎn)鏡等空間探測(cè)設(shè)備。蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡將觀測(cè)銀河系中約10億顆恒星的位置和運(yùn)動(dòng)，繪制迄今最精確的銀河系三維地圖，并幫助解答有關(guān)銀河系起源和演化的問(wèn)題。

基本情況

蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡于2013年12月19日在圭亞那太空中心使用聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射升空。已抵達(dá)地球軌道的L2拉格朗日點(diǎn)附近以利薩如軌道運(yùn)行。

蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡將反復(fù)掃描天空，平均每隔5年有70次觀測(cè)10億顆恒星內(nèi)的每顆恒星。蓋亞不僅把恒星的位置和運(yùn)動(dòng)繪制成圖，還將測(cè)量每顆恒星的關(guān)鍵物理性質(zhì)，例如亮度、溫度和化學(xué)成分等。為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，蓋亞太空望遠(yuǎn)鏡將緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，讓它的2部望遠(yuǎn)鏡掠過(guò)整個(gè)天空，然后讓這些望遠(yuǎn)鏡各個(gè)部分的光同時(shí)聚焦在一部數(shù)碼相機(jī)上。

具體任務(wù)

確定一顆恒星的光度，這是確認(rèn)恒星距離的必要條件。恒星的視差是少數(shù)不需要透過(guò)物理假設(shè)得知恒星距離的方式之一，而地面的望遠(yuǎn)鏡因?yàn)榇髿鈱訑_動(dòng)和儀器誤差而無(wú)法得到足夠精確的視差量測(cè)結(jié)果。觀測(cè)光度最微弱的天體可以使恒星光度模式更加完整。所有天體到達(dá)一定亮度時(shí)都必須被量測(cè)以獲得無(wú)偏差的樣本。必須要有大量的觀測(cè)對(duì)象以解釋恒星演化中較快速的階段。觀測(cè)銀河系中大量天體對(duì)于了解銀河系的動(dòng)力學(xué)模式也相當(dāng)重要，要注意的是，10億顆恒星仍不到銀河系總恒星數(shù)量的1%。對(duì)恒星的天體測(cè)量和觀測(cè)恒星在銀河系中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是了解各種恒星分布模式的必要方式，由其是較遠(yuǎn)處恒星的。

任務(wù)預(yù)期成果

可對(duì)超過(guò)10億顆恒星進(jìn)行天文測(cè)量，可觀測(cè)最暗恒星為V波段視星等20等。確認(rèn)恒星的位置，依恒星表面顏色的不同，V波段10等恒星的精確度可達(dá)7μas，相當(dāng)于在1000公里以外測(cè)量一根頭發(fā)的直徑；15等時(shí)精確度約12到25μas，20等時(shí)則是100到300μas。確認(rèn)距離地球最近恒星的距離誤差約0.001%。而距離地球約3萬(wàn)光年，接近銀河系中心的距離誤差20%。量測(cè)4000萬(wàn)顆恒星的切向速度精確度預(yù)期至少0.5km/s。精確量測(cè)1000顆系外行星的軌道和軌道傾角，并以天文測(cè)量法確認(rèn)行星的真實(shí)質(zhì)量。蓋亞任務(wù)其他相關(guān)于基礎(chǔ)物理的觀測(cè)則有偵測(cè)阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)的，光因?yàn)樘?yáng)重力場(chǎng)而彎曲的程度；因此可以直接觀測(cè)時(shí)空的結(jié)構(gòu)。