A Gaia szinte mindent lát majd
Az űrszondát az Európai Űrügynökség (ESA) Francia Guyanán található Kourou űrbázisáról bocsátották fel orosz Szojuz hordozórakétával. Előbb Föld körüli pályára állt, majd az ugyancsak orosz Fregat rakéta segítségével jut el méréseinek helyszínére, a Földtől 1,5 millió kilométerre található L2 Lagrange-ponthoz. A Föld és a Nap rendszerében öt úgynevezett Lagrange-pont található. Ezek olyan pontok a világűrben, ahol az odahelyezett test a Naphoz és a Földhöz képest nyugalomban marad.
A 2. számú (távolságban is a második legközelebbi) ilyen pont a Földtől mintegy másfél millió kilométerre, a Nappal átellenes irányban található. Ezen a területen számos európai és amerikai, elsősorban csillagászati megfigyelések végzésére küldött űreszköz működik. A Gaia űrszonda húszévi munkával, 740 millió euróból készült el, és bő egy évvel az eredetileg tervezett 2012-es start után indult útnak.
A 2030 kilogramm tömegű szondán 710 kilogramm a hasznos teher, 920 kilogramm a kiszolgálóegységek tömege, és 400 kilogramm a hajtóanyag – utóbbira azért van szükség, hogy eljusson a Lagrange-ponthoz és ott időről időre pályakorrekciót hajtson végre. Pályára állása után öt évig átlagosan napi 40 millió észlelést hajt végre, és pontos háromdimenziós képet alkot a tejútrendszer egy részéről.
A kijelölt egymilliárd csillag – ez a tejútrendszer csillagainak nagyjából egy százaléka – mindegyikét átlagosan hetvenszer figyeli meg, létrehozva ezek pontos katalógusát, így segíthet a csillagászoknak a vizsgált csillagok távolságának, sebességének, irányának és mozgásának kiszámításában. A csillagászok arra is számítanak, hogy a Gaia „mellékesen” felfedez majd több százezer, a Naprendszerhez tartozó kisbolygót és üstököst, emellett kettős csillagok milliói, megannyi barna törpe és szupernóva mellett milliószám mér távoli aktív galaxisokat (kvazárokat) is.
A Gaia elődjének, az 1989–1993 között működő, ugyancsak európai Hipparcos szondának (ez 580 millió eurónak megfelelő összegbe került) a Föld körül keringve – a hordozórakéta hibája miatt nem a megfelelő pályára állt – „csupán” 118 ezer csillag szerepelt a mérési programjában. A Gaia viszont mindent megmér, ami az égen egy bizonyos értéknél (húsz magnitúdó) fényesebb. „Ahol a Hipparcos űrszonda 118 ezer csillagot kategorizált, ott a Gaia tízezerszer többet tud érzékelni, és negyvenszer nagyobb pontossággal határozza meg helyzetüket” – érzékeltette a különbséget az ESA honlapjának nyilatkozó Timo Prusti, a Gaia program kutatója.
A Gaia által megcélzott egymilliárd csillag 99 százalékának eddig még soha nem mérték meg pontosan a távolságát. Az Origo korábbi írása szerint a szabad szemmel láthatóknál 4000-szer halványabb csillagok pozícióját 24 milliomod ívmásodperc pontossággal rögzítik – ilyen vékonynak látszik egy emberi hajszál ezer kilométer távolságból. (A Hipparcos mérési pontossága egy húsz kilométerre lévő hajszál látszó vastagságának felelt meg.) A legközelebbi csillagok pozícióját a szinte hihetetlen, 0,001 százalék pontossággal fogja mérni. A mérési pontosság csak a tejútrendszer középpontja távolságában, azaz mintegy 30 ezer fényévre található csillagoknál romlik 20 százalékra.
A Gaia két kamerája egymással 106,5 fokos szöget bezáró irányokba néz majd. Miközben az űrszonda hatóránként egyszer megfordul a tengelye körül, a kamerák végigpásztázzák az égboltot, az egész égboltot letapogatják az érzékelők. A Gaia adataiból a több tízezer fényév távolságban levő csillagok távolsága is kiszámítható a rendkívül pontosan mért elmozdulásokból. A Csillagászat.hu szaklap arra hívja fel a figyelmet, hogy a földi mérések pontosságát a bolygónkat burkoló légkör nyugtalansága és fénytörő hatása nagyon lerontja, ezért feltétlenül érdemes az optikai csillagászatnak ezt a hagyományos ágát igen költséges űreszközökkel művelni.
Amikor az űrszonda valamikor 2014 húsvétja körül elkezdi mindennapi munkáját, a csillagászoknak elképesztő mennyiségű adatfolyam fogadására kell felkészülniük. Az öt-hat évre tervezett misszió várható információhalmaza tömörítés után is legalább 30 ezer DVD-re fér fel. A Gaia méréseinek eredményei alapján nyomon követhető a tejútrendszer fejlődése, azaz tágabb otthonunk eddigi és jövőbeli története. A Gaia tudományos programjában az MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének kutatói – Szabados László vezetésével – is részt vesznek.
