蓋(gai)(gai)亞空(kong)(kong)間(jian)望遠(yuan)鏡是(shi)歐洲航天局(ju)(ESA)的空(kong)(kong)間(jian)望遠(yuan)鏡,于2013年(nian)12月19日在法屬圭亞那成功發射升空(kong)(kong),飛往距地(di)(di)球(qiu)150萬(wan)公里的拉(la)格朗日L2點。該點是(shi)太陽和地(di)(di)球(qiu)引力的平衡點之一,在太陽與(yu)地(di)(di)球(qiu)連(lian)線外側,由(you)于背對太陽受干擾(rao)較少,適合安放太空(kong)(kong)望遠(yuan)鏡等空(kong)(kong)間(jian)探測設(she)備。蓋(gai)(gai)亞空(kong)(kong)間(jian)望遠(yuan)鏡將觀測銀河(he)系中(zhong)約10億顆恒(heng)星的位置和運動,繪制迄今(jin)最精確(que)的銀河(he)系三維(wei)地(di)(di)圖,并幫助解答(da)有關銀河(he)系起(qi)源和演化的問題。
蓋亞空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)于2013年12月19日(ri)在圭亞那太空中(zhong)心使用聯(lian)盟號運(yun)載火箭發射升空。已抵達地球軌道(dao)的L2拉格朗日(ri)點附近以利薩如軌道(dao)運(yun)行。
蓋(gai)(gai)(gai)亞空(kong)間望遠鏡將反(fan)復掃描天空(kong),平均每(mei)隔5年有70次觀測10億顆恒星(xing)內(nei)的每(mei)顆恒星(xing)。蓋(gai)(gai)(gai)亞不僅(jin)把恒星(xing)的位(wei)置(zhi)和(he)運(yun)動(dong)繪制(zhi)成(cheng)圖,還將測量(liang)每(mei)顆恒星(xing)的關鍵物理(li)性質(zhi),例如亮度(du)、溫度(du)和(he)化(hua)學成(cheng)分(fen)等。為(wei)實現目標,蓋(gai)(gai)(gai)亞太空(kong)望遠鏡將緩(huan)慢轉動(dong),讓它(ta)的2部望遠鏡掠過整(zheng)個天空(kong),然后(hou)讓這些(xie)望遠鏡各個部分(fen)的光同時聚焦在一部數碼相機上。
確定一(yi)(yi)顆恒(heng)(heng)星(xing)的(de)(de)(de)光(guang)度,這是(shi)(shi)確認恒(heng)(heng)星(xing)距離的(de)(de)(de)必(bi)要(yao)(yao)(yao)條件。恒(heng)(heng)星(xing)的(de)(de)(de)視差(cha)(cha)是(shi)(shi)少數不需要(yao)(yao)(yao)透過物理假設得知恒(heng)(heng)星(xing)距離的(de)(de)(de)方式(shi)(shi)之(zhi)一(yi)(yi),而(er)地(di)面的(de)(de)(de)望(wang)遠鏡因為大氣層擾動和(he)(he)儀器誤差(cha)(cha)而(er)無法得到(dao)足(zu)夠精確的(de)(de)(de)視差(cha)(cha)量(liang)測(ce)結果。觀(guan)測(ce)光(guang)度最微弱的(de)(de)(de)天體(ti)可以使恒(heng)(heng)星(xing)光(guang)度模(mo)式(shi)(shi)更加完整(zheng)。所(suo)有(you)天體(ti)到(dao)達(da)一(yi)(yi)定亮(liang)度時都必(bi)須被(bei)量(liang)測(ce)以獲得無偏差(cha)(cha)的(de)(de)(de)樣本(ben)。必(bi)須要(yao)(yao)(yao)有(you)大量(liang)的(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)對象以解(jie)釋恒(heng)(heng)星(xing)演(yan)化(hua)中(zhong)(zhong)(zhong)較快速的(de)(de)(de)階段。觀(guan)測(ce)銀河(he)系中(zhong)(zhong)(zhong)大量(liang)天體(ti)對于了解(jie)銀河(he)系的(de)(de)(de)動力學模(mo)式(shi)(shi)也相當重要(yao)(yao)(yao),要(yao)(yao)(yao)注意的(de)(de)(de)是(shi)(shi),10億顆恒(heng)(heng)星(xing)仍不到(dao)銀河(he)系總恒(heng)(heng)星(xing)數量(liang)的(de)(de)(de)1%。對恒(heng)(heng)星(xing)的(de)(de)(de)天體(ti)測(ce)量(liang)和(he)(he)觀(guan)測(ce)恒(heng)(heng)星(xing)在銀河(he)系中(zhong)(zhong)(zhong)運動狀態是(shi)(shi)了解(jie)各種(zhong)恒(heng)(heng)星(xing)分(fen)布模(mo)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)必(bi)要(yao)(yao)(yao)方式(shi)(shi),由其是(shi)(shi)較遠處(chu)恒(heng)(heng)星(xing)的(de)(de)(de)。
可(ke)對超(chao)過10億顆恒星(xing)(xing)進(jin)行天(tian)(tian)文(wen)測(ce)(ce)(ce)量(liang),可(ke)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)最(zui)暗(an)恒星(xing)(xing)為(wei)V波段視星(xing)(xing)等(deng)20等(deng)。確(que)認恒星(xing)(xing)的(de)位置,依恒星(xing)(xing)表面(mian)顏色(se)的(de)不同(tong),V波段10等(deng)恒星(xing)(xing)的(de)精(jing)確(que)度(du)可(ke)達7μas,相當于(yu)(yu)在1000公里以(yi)外(wai)測(ce)(ce)(ce)量(liang)一根頭發的(de)直(zhi)徑;15等(deng)時(shi)精(jing)確(que)度(du)約(yue)12到(dao)25μas,20等(deng)時(shi)則是100到(dao)300μas。確(que)認距(ju)(ju)離(li)(li)地球最(zui)近恒星(xing)(xing)的(de)距(ju)(ju)離(li)(li)誤差(cha)約(yue)0.001%。而距(ju)(ju)離(li)(li)地球約(yue)3萬(wan)光年(nian),接近銀河系(xi)(xi)中心的(de)距(ju)(ju)離(li)(li)誤差(cha)20%。量(liang)測(ce)(ce)(ce)4000萬(wan)顆恒星(xing)(xing)的(de)切向速度(du)精(jing)確(que)度(du)預期至少0.5km/s。精(jing)確(que)量(liang)測(ce)(ce)(ce)1000顆系(xi)(xi)外(wai)行星(xing)(xing)的(de)軌(gui)道和(he)軌(gui)道傾角(jiao),并以(yi)天(tian)(tian)文(wen)測(ce)(ce)(ce)量(liang)法確(que)認行星(xing)(xing)的(de)真實(shi)質量(liang)。蓋亞任務其他相關于(yu)(yu)基礎物理的(de)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)則有(you)偵(zhen)測(ce)(ce)(ce)阿爾伯(bo)特·愛(ai)因(yin)斯坦廣(guang)義(yi)相對論預測(ce)(ce)(ce)的(de),光因(yin)為(wei)太陽重力場(chang)而彎曲的(de)程度(du);因(yin)此可(ke)以(yi)直(zhi)接觀(guan)測(ce)(ce)(ce)時(shi)空的(de)結構。