現在、約250万個の星がカタログ化されています。 もちろん、この数は銀河の袖の中でも星の数に対応していません。宇宙について言えます。 残りの数については、外挿と数学的モデルに基づいて、理論的にのみ知っています。
2000年、欧州宇宙機関は、最新の技術を使用して星を数えることにしました。 このアイデアは、Gaiaの科学的使命の基礎を形成しました。この使命は、6億ユーロ以上を開発し、費用をかけるのに13年かかりました。
ガイアはいくつかの科学的問題を解決しなければなりません：
1）最大20等級の明るさで10億個の星の位置を決定します。 この明るさは、人間の目で識別できるよりも40万倍弱いです。
2）これらの星のスペクトルと測光を決定します。 したがって、観測された天体がどのタイプの星に属しているかを特定することができ、運が良ければ、それらの近くの系外惑星を見つけることができます。
3）銀河の「半分」にある星と大きな銀河構造の移動速度を測定します。
4）Galaxyの一部の3次元マップを作成します。
望遠鏡は、太陽と地球のシステムの地点L2で打ち上げられます。地球と太陽の重力は、飛行する車両の遠心力によって補償されます。
そこで彼は、「リサージュ軌道」と呼ばれる特別な軌道に移動します。
5年間の運用中に、ガイアは空全体について70回の調査を行うと想定されています。 これにより、星の位置のマッピング、星までの距離の決定、星の動きの方向と速度の評価が可能になります。 これは、視差効果を使用して実現されます。
望遠鏡は、2つの目で見るように2つの点から銀河を見るため、3次元の画像が表示され、空間内を移動できます。 ガイアの場合、これらの「目」は、軌道の両側に間隔を空けた2つの位置から撮影されます。
ガイア宇宙望遠鏡は、バスの大きさの樽に似ていますが、その設計は、たとえば、円筒形のハッブルとは異なります。 実際、ガイアは側面を102度の角度で見る2つの望遠鏡であり、内部はペリスコープのように配置されています。 2つの望遠鏡からの光を1つのフォトマトリックスに投影するミラーシステム。
Gaiaの優れた機能は、主に英国の会社e2v Technologiesが製造したCCDマトリックスのデバイスによって説明されています。 この宇宙望遠鏡は地球外で最大のカメラになります。 その解像度は938メガピクセルで、マトリックスの物理的なサイズは50 cmあたり1メートルです。
2つの望遠鏡から同時に画像を受信する機能は、マトリックスのサイズだけでなく、その構造とソフトウェア信号処理によっても実現されます。 科学者たちは、星を隔てる暗闇がマトリックス上のスペースをあまり占有しないことを決定し、一度に両側から光を投影することを決定し、それにより一瞬で作業ピクセル数を倍にしました。
他の科学的目標の実装と同様に、信号の発信元を混同しないように、CCDマトリックスはいくつかのアクティブなセクションに分割されており、それぞれが独自の機能を持っています。
望遠鏡の回転により、投影された画像は左から右に移動します（ビデオでスキームを見ると、その逆です）。 まず、光は2つのストリップの要素（左の図では水色）に当たり、それぞれが1つの望遠鏡からデータを受け取ります。 彼らのおかげで、星図が作成されます。 太陽電池の最初のバーを固定する時点で、各星にはマトリックス上の独自の「窓」が割り当てられ、星からの光の動きに追従します。 この技術のおかげで、プロセッサは星の輝いている場所を混乱させません。
星を観察するとき、マトリックスの最も広い主要部分（図の青色）で測光が行われます。 星の明るさの度合いと、明るさの変化に影響するいくつかの内部プロセスを測定しました。 この瞬間に、惑星の通過を修正する機会があります：いわゆる トランジット方式。 1回の観察だけでは十分ではありませんが、70の試験の結果をまとめると、より自信のある結論を引き出すことができます。
ガイアは1万個以上の太陽系外惑星を見つけることができると推定されており、これはケプラーの約3倍です。
センサーの濃い青と赤のストリップは、青と赤の波長で分光学的研究を実行します。 そのため、星の化学組成、温度、年齢について詳しく学びます。
緑色でマークされたセンサーのグループは、ドップラー分光法または動径速度による研究を目的としています。 この方法では、 赤方偏移を決定することにより、軌道上を回転する惑星の作用によって引き起こされる星の偏差を決定できます。
望遠鏡を調整および較正するために、4つのセンサーが設計されています。
明らかに、そのような観測には、軌道と温度の安定化において最高の精度が必要です。 光学センサーは、炭化ケイ素プレート上に配置されます。これは、加熱または冷却に関係なく、実質的に体積を変化させません。
望遠鏡自体は、直径10.5メートルのシールドによって日光から保護されています。 これにより、マトリックスとミラーの温度が摂氏-110度に下がります。 このようなコールドにより、マトリックスノイズが減少します。つまり、受信データの品質が向上します。
宇宙の寒さにもかかわらず、マトリックスには強力な熱除去システムが装備されています。
Gaiaは、毎日50 GBのデータを作成し、10 MbpsのXバンドアンテナの速度で送信します。
この野心的なプロジェクトの結果によれば、周囲のすべての星を再計算するだけでなく、最終的に天の川銀河がどのように見えるかを詳細に想像し、その3次元モデルを作成することができます。
ガイアは2013年12月19日にフランス領ギアナのKourou Cosmodromeから、Frigateブースターブロックを備えたSoyuzロケットで飛行します。 私はこれがどのように起こるかを教えます、なぜなら 打ち上げ中にMCCに参加する機会を得ました。