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150萬公里的拉格朗日L2點。該點是太陽和地球引力的平衡點之一，在太陽與地球連線外側(cè)，由于背對太陽受干擾較少，適合安放太空望遠(yuǎn)鏡等空間探測設(shè)備。蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡將觀測銀河系中約10億顆恒星的位置和運動，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)盟號運載火箭發(fā)射升空。已抵達(dá)地球軌道的L2拉格朗日點附近以利薩如軌道運行。

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10億顆恒星內(nèi)的每顆恒星。蓋亞不僅把恒星的位置和運動繪制成圖，還將測量每顆恒星的關(guān)鍵物理性質(zhì)，例如亮度、溫度和化學(xué)成分等。為實現(xiàn)目標(biāo)，蓋亞太空望遠(yuǎn)鏡將緩慢轉(zhuǎn)動，讓它的2部望遠(yuǎn)鏡掠過整個天空，然后讓這些望遠(yuǎn)鏡各個部分的光同時聚焦在一部數(shù)碼相機上。

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)鏡因為大氣層擾動和儀器誤差而無法得到足夠精確的視差量測結(jié)果。觀測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)一定亮度時都必須被量測以獲得無偏差的樣本。必須要有大量的觀測對象以解釋恒星演化中較快速的階段。觀測銀河系中大量天體對于了解銀河系的動力學(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%。對恒星的天體測量和觀測恒星在銀河系中運動狀態(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

可對超過10億顆恒星進(jìn)行天文測量，可觀測最暗恒星為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公里以外測量一根頭發(fā)的直徑；15等時精確度約12到25μas，20等時則是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3萬光年，接近銀河系中心的距離誤差20%。量測4000萬顆恒星的切向速度精確度預(yù)期至少0.5km/s。精確量測1000顆系外行星的軌道和軌道傾角，并以天文測量法確認(rèn)行星的真實質(zhì)量。蓋亞任務(wù)其他相關(guān)于基礎(chǔ)物理的觀測則有偵測阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論預(yù)測的，光因為太陽重力場而彎曲的程度；因此可以直接觀測時空的結(jié)構(gòu)。