Η «Γαία» (Gaia) είναι μια φιλόδοξη αποστολή του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), με κύριο σκοπό την τρισδιάστατη χαρτογράφηση του Γαλαξία μας η οποία εκτοξεύθηκε στις 19 Δεκεμβρίου 2013 και έφτασε στην προβλεπόμενη θέση λειτουργίας της στις 15 Ιανουαρίου 2014. Το διαστημόπλοιο περιστρέφεται σε τροχιά γύρω από το λεγόμενο σημείο L2 το οποίο βρίσκεται σε απόσταση 1.5 εκατομμυρίου χιλιομέτρων από τη Γη στην αντίθετη κατεύθυνση από αυτή στην οποία βρίσκεται ο Ήλιος, ο οποίος είναι 100 φορές πιο μακριά.

Για να επιτύχει το στόχο της, για τα επόμενα 5 χρόνια η Gaia θα περιστρέφεται αργά, σαρώνοντας με τα δύο τηλεσκόπια της όλο τον ουρανό και εστιάζοντας το φως τους ταυτόχρονα σε μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή – τη μεγαλύτερη που έχει πετάξει ποτέ στο διάστημα με σχεδόν ένα δισεκατομμύριο pixels. Έτσι θα προσδιορίσει με πρωτοφανή ακρίβεια τις θέσεις περίπου ενός δισεκατομμυρίου άστρων στο Γαλαξία (δηλαδή, σχεδόν το 1% του συνόλου των άστρων του). Έτσι θα μας επιστρέψει να μετρήσουμε την κίνηση τους στον Γαλαξία, για πολλά από αυτά και στις τρείς διαστάσεις. Ο συνδυασμός των δεδομένων αυτής της φιλόδοξης «απογραφής» του αστρικού πληθυσμού του Γαλαξία μας, αναμένεται να εμπλουτίσει σημαντικά τις γνώσεις μας για τον αρχικό σχηματισμό και τη μετέπειτα δυναμική και χημική εξέλιξη του Γαλαξία, για τον σχηματισμό, την σύνθεση και την εξέλιξη των άστρων του.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Gaia, θα παρατηρήσει όμως και άλλα αντικείμενα του Γαλαξία μας, όπως αστεροειδείς, καθώς και άστρα στους πλησιέστερους γαλαξίες. Επίσης, εκτιμάται ότι θα παρατηρήσει περίπου ένα εκατομμύριο γαλαξίες (ως σημειακές πηγές) στο κοντινό Σύμπαν και εκατοντάδες χιλιάδες μακρινούς κβάζαρς. Θα προσφέρει στην πραγματοποίηση μιας σειράς από πρωτοποριακές δοκιμές της γενικής θεωρίας σχετικότητας και της κοσμολογίας.

Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών (ΕΑΑ) συμμετέχει ενεργά στην αποστολή εδώ και 8 σχεδόν έτη. Δύο ερευνητές του Ινστιτούτου Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης, ο Δρ Ι. Μπέλλας-Βελίδης και ο Δρ. Α. Δαπέργολας, μαζί με ερευνητές του Πανεπιστημίου Αθηνών, είναι τα μέλη της Ελληνική ομάδας του Data Processing and Analysis Consortium (DPAC), της διεθνούς κοινοπραξίας για την επεξεργασία και ανάλυση των δεδομένων της Gaia και έχουν την ευθύνη της επεξεργασίας και ανάλυσης των παρατηρήσεων των γαλαξιών. Για το σκοπό αυτό αναπτύσσουν εξειδικευμένο λογισμικό για την αυτόματη ταξινόμηση και παραμετροποίηση των γαλαξιών, το οποίο βασίζεται σε αλγορίθμους Τεχνητής Νοημοσύνης και σε «εκπαίδευση» με πρότυπα φασμάτων γαλαξιών. Η ομάδα έχει και την ευθύνη της δημιουργίας βιβλιοθηκών προτύπων φασμάτων τα οποία βασίζονται τόσο σε συνθετικά φάσματα από μοντέλα εξέλιξης γαλαξιών όσο και σε παρατηρήσεις.

Αυτήν την περίοδο πραγματοποιούνται οι απαιτούμενοι έλεγχοι των συστημάτων του δορυφόρου και γίνεται βαθμονόμηση των οργάνων του που αναμένεται να ολοκληρωθούν το Μάιο. Το λογισμικό που αναπτύσσεται από τους ερευνητές του ΕΑΑ θα τεθεί σε πλήρη λειτουργία το Σεπτέμβριο 2014 και η τελική βάση δεδομένων με τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων θα ολοκληρωθεί μετά από πέντε κύκλους επεξεργασίας και θα εκδοθεί το 2022.

Εκτόξευση της διαστημικής αποστολής Gaia με τον πύραυλο Soyuz από το Ευρωπαϊκό Διαστημικό Κέντρο στο Κουρού της Γαλλικής Γουιάνας στις 19 Δεκεμβρίου 2013. (Copyright: ESA – S. Corvaja, 2013)

Μια από τις πρώτες δοκιμαστικές εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο Gaia. (Copyright: ESA)
Είναι το αστρικό σμήνος NGC1818 στον κοντινό μας γαλαξία Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου.
Η υψηλής ανάλυσης εικόνα βρίσκεται εδώ.

Αναπαράσταση της διαδρομής της αποστολής Gaia προς την επιχειρησιακή τροχιά. (Copyright: ESA)