V astronomiji se izraz „svetlobno leto“ vrti na videz tako hitro, kot potuje sama svetloba. Zvezdna paralaksa - njen majhen navidezni premik enkrat letno, ki ga povzroča naše premikajoče se točko na Zemlji - pove svojo razdaljo bolj resnično kot katera koli druga metoda.
Natančne paralakse bližnjih zvezd tvorijo osnovo celotne lestvice kozmične razdalje do najbolj oddaljenih galaksij. Ključna je znanost, ki bo naredila velik skok naprej. Dolgo pričakovana opazovalnica Gaia Evropske vesoljske agencije, ki je bila predstavljena 19. decembra 2013, je zdaj pripravljena začeti svojo znanstveno misijo.
Cilj Gia je ustvariti najbolj natančen zemljevid Mlečne poti do zdaj. Določil bo lokacije od milijarde zvezd do 20th obseg - skoraj en odstotek vseh zvezd v galaksiji Mlečna pot.
"Analizirali bomo milijardo - če ne več - zvezd z instrumenti astrometrije in fotometrije, merili položaj in gibanje vsake zvezde do 100-krat natančneje kot Gajev predhodnik Hipparcos in za veliko večje število zvezd," je dejal Giuseppe Sarri, ESA-jev vodja projektov Gaia, v sporočilu za javnost.
Čeprav je cilj Gaia zavajajoče preprost, je iz zemeljskih teleskopov nemogoče, če je turbulenca v Zemljini atmosferi preprosto previsoka. Gaia to težavo zaobide, ker je nad Zemljino atmosfero. Meril bo razdalje z natančnostjo vsaj 25 mikroarkesek. To je tako kot merjenje navidezne širine človeških dlak v Chicagu, gledano oddaljeno od New Yorka.
Da bi to naredila, bo Gaia večkrat skenirala nebo in v petih letih opazovala vsako od njenih milijard zvezd v povprečju 70-krat. Počasi se bo vrtelo vsakih šest ur, pometela bo dva teleskopa po nebu in osredotočila svetlobo iz svojih ločenih polj na največji digitalni fotoaparat, ki je kdajkoli letel v vesolju, s skoraj milijardo pik.
Ko zvezde plujejo čez kamero, se merijo relativni položaji vseh zaznanih zvezd. Sčasoma bo zgrajena celovita mreža položajev, ki bo sčasoma prinesla zelo natančen 3D zemljevid.
Gaia je zdaj pripravljena začeti svojo petletno znanstveno fazo, vendar brez nekaj nepričakovanih napak ne bi bilo resnična znanstvena misija.
Ena odkritih težav je bila zamrznitev vode na nekaterih delih optike, kar je povzročilo začasno zmanjšanje prenosa teleskopov. Voda je bila v vesoljskem plovilu pred izstrelitvijo verjetno ujeta in se je pojavila, ko je bila v vakuumu. Ogrevanje prizadete optike za odstranjevanje ledu je v veliki meri rešilo težavo.
Druga težava je višja raven "potepuške svetlobe", ki doseže Gaijevo kamero, kot je bilo predvideno pred izstrelitvijo. Zdi se, da je sončna mešanica, ki se poda mimo Gaijevega sončnega zaslona premera 10 m in svetlobe drugih astronomskih predmetov. Ta vpliv bi moral biti pomembnejši za vse opažene blede zvezde.
"Vendar pa optimiziramo programsko opremo na krovu, da čim bolj ublažimo vpliv, ki ga povzročajo te višje ravni svetlobe v ozadju, in prepričani smo, da ne bomo daleč od svojih začetnih in nekoliko konservativnih ocen študija 150 milijonov zvezd s [ ] radialni hitrostni spektrometer, kot je bilo načrtovano, "je dejal Sarri.
Končno Gaia vsebuje lasersko napravo, ki je zasnovana za merjenje kota ločevanja med njenimi dvemi teleskopi. To je potrebno za odpravo pričakovanih občasnih sprememb, ki jih povzročijo toplotne spremembe med vrtenjem Gaia. Čeprav sistem deluje, so odkrite različice večje od pričakovanih, zato si bomo še naprej prizadevali za natančno merjenje sprememb.
Kljub temu so testi, narejeni med zagonom, pokazali, da lahko Gaia v nekaterih primerih deluje bolje, kot je bilo pričakovano. Po eni strani bo morda doseg Gaje do zvezd celo manjši od 20th obseg, medtem ko lahko po drugi strani spremembe programske opreme Gaji omogočijo merjenje skoraj vseh najsvetlejših zvezd na nebu, za katere je prej izključeno, da so preveč svetle za tako občutljiv sistem.
"Faza zagona je zahtevna, in čeprav nekatere dejavnosti še potekajo, je celotna Gaia v dobri formi, da izpolni svoje obljube - vsi temeljni znanstveni cilji so še vedno dosegljivi, kot smo upali," je dejal Timo Prusti, ESA-jev znanstvenik za projekt Gaia.
Na njenem blogu lahko spremljate Gaijevo poslanstvo in prihodnje znanstvene rezultate.
