ในทางดาราศาสตร์เราใช้คำว่า "ปีแสง" ซึ่งดูเหมือนว่าเร็วที่สุดเท่าที่แสงเดินทางไป Parallax ของดาว - การเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนเล็ก ๆ ปีละครั้งที่เกิดจากมุมมองการเคลื่อนที่ของเราบนโลก - บอกระยะทางได้ไกลกว่าวิธีอื่น ๆ อย่างแท้จริง
พารัลแลกซ์ที่แม่นยำของดาวฤกษ์ใกล้เคียงก่อให้เกิดฐานของระยะห่างของจักรวาลทั้งหมดจนถึงกาแลคซีไกลที่สุด มันเป็นวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่กำลังจะก้าวกระโดดครั้งใหญ่ หอดูดาว Gaia ขององค์การอวกาศยุโรปที่เปิดตัวมานานเมื่อวันที่ 19 ธันวาคม 2013 - ขณะนี้พร้อมที่จะเริ่มภารกิจด้านวิทยาศาสตร์
เป้าหมายของ Gaia คือการสร้างแผนที่ที่แม่นยำที่สุดในทางช้างเผือก มันจะระบุตำแหน่งของดาวหนึ่งพันล้านดวงจนถึง 20 ดวงTH ขนาด - เกือบหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของดวงดาวทั้งหมดในกาแลคซีทางช้างเผือก
“ เราจะ…วิเคราะห์หนึ่งพันล้าน - ถ้าไม่มากไป - ดวงดาวด้วยเครื่องตรวจวัดตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์แต่ละดวงและการเคลื่อนที่ได้แม่นยำมากขึ้น 100 เท่าเมื่อเทียบกับ Hipparcos รุ่นก่อนของ Gaia และสำหรับดาวที่มีขนาดใหญ่ขึ้น” Giuseppe Sarri กล่าว Gaia Project Manager ของ ESA ในการแถลงข่าว
แม้ว่าเป้าหมายของ Gaia นั้นเรียบง่าย แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะทำจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ความปั่นป่วนจากชั้นบรรยากาศโลกสูงเกินไป Gaia หลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยอยู่เหนือชั้นบรรยากาศของโลก มันจะวัดระยะทางเพื่อความแม่นยำอย่างน้อย 25 ไมโครวินาที นั่นเหมือนกับการวัดความกว้างของเส้นผมมนุษย์ในชิคาโกที่มองเห็นได้จากระยะไกลของนิวยอร์ก
ในการทำเช่นนี้ Gaia จะทำการสแกนท้องฟ้าซ้ำ ๆ โดยสังเกตดาวฤกษ์แต่ละพันล้านดวงโดยเฉลี่ย 70 ครั้งในระยะเวลาห้าปี มันจะหมุนอย่างช้า ๆ ทุกๆหกชั่วโมงกวาดทั้งสองกล้องโทรทรรศน์ไปทั่วท้องฟ้าและมุ่งเน้นแสงจากทุ่งแยกของพวกเขาไปยังกล้องดิจิตอลที่ใหญ่ที่สุดที่เคยบินไปในอวกาศด้วยเกือบพันล้านพิกเซล
เมื่อดวงดาวลอยผ่านกล้องตำแหน่งที่สัมพันธ์กันของดวงดาวที่ตรวจพบทั้งหมดจะถูกวัด เมื่อเวลาผ่านไปเครือข่ายตำแหน่งที่สมบูรณ์จะถูกสร้างขึ้นในที่สุดก็ให้แผนที่ 3 มิติที่มีความแม่นยำสูง
ตอนนี้ Gaia พร้อมที่จะเริ่มต้นวิทยาศาสตร์ระยะเวลาห้าปีแล้ว แต่มันจะไม่เป็นภารกิจทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงโดยไม่มีข้อผิดพลาดที่ไม่คาดคิด
ปัญหาหนึ่งที่ค้นพบตั้งแต่เนิ่นๆคือการแช่แข็งน้ำในบางส่วนของเลนส์ทำให้ลดการส่งสัญญาณของกล้องโทรทรรศน์ชั่วคราว น้ำน่าจะติดอยู่ในยานอวกาศก่อนที่จะปล่อยออกมาและเกิดขึ้นทันทีที่มันอยู่ในสุญญากาศ การทำความร้อนเลนส์ที่ได้รับผลกระทบเพื่อกำจัดน้ำแข็งส่วนใหญ่แก้ไขปัญหาได้
อีกปัญหาคือระดับ“ แสงเล็ดลอด” สูงขึ้นถึงกล้องของ Gaia มากกว่าที่คาดการณ์ไว้ก่อนเปิดตัว ดูเหมือนว่ามันจะเป็นส่วนผสมของแสงจากดวงอาทิตย์ซึ่งหาทางผ่านหน้ากระจกกันแดดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 ม. ของ Gaia และแสงจากวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ผลกระทบนี้ควรมีความสำคัญมากกว่าสำหรับดาวฤกษ์ที่จาง ๆ ที่สังเกตเห็น
“ อย่างไรก็ตามเรากำลังปรับปรุงซอฟต์แวร์ออนบอร์ดเพื่อลดผลกระทบที่เกิดจากระดับแสงที่สูงขึ้นเหล่านี้ให้มากที่สุดและเรามั่นใจว่าเราจะไม่ห่างจากการประมาณ 150 ล้านดาวในช่วงแรกและค่อนข้างอนุรักษ์นิยม สเปคโตรมิเตอร์ความเร็วในแนวรัศมี] ตามแผนที่วางไว้” Sarri กล่าว
ในที่สุด Gaia มีอุปกรณ์เลเซอร์ที่ออกแบบมาเพื่อวัดมุมการแยกระหว่างกล้องสองตัว นี่เป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อแก้ไขความผันแปรตามช่วงเวลาที่คาดว่าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความร้อนเนื่องจาก Gaia หมุน แม้ว่าระบบจะใช้งานได้ แต่รูปแบบที่ตรวจพบมีขนาดใหญ่กว่าที่คาดไว้ดังนั้นความพยายามเพิ่มเติมจะทำเพื่อวัดรูปแบบที่ถูกต้อง
อย่างไรก็ตามการทดสอบที่ทำระหว่างการทดสอบแสดงให้เห็นว่า Gaia อาจทำงานได้ดีกว่าที่คาดไว้ในบางกรณี ในอีกด้านหนึ่งอาจเป็นไปได้ที่จะขยายการเอื้อมมือของ Gaia ไปยังดวงดาวแม้จะเงียบกว่า 20TH ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงซอฟต์แวร์อาจช่วยให้ Gaia สามารถวัดดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดเกือบทั้งหมดในท้องฟ้าได้ก่อนหน้านี้ซึ่งถูกตัดออกว่ามีความสว่างมากเกินไปสำหรับระบบที่มีความละเอียดอ่อน
Timo Prusti นักวิทยาศาสตร์โครงการของ ESA กล่าวว่า“ ขั้นตอนการว่าจ้างได้ท้าทายและแม้ว่ากิจกรรมบางอย่างจะดำเนินการต่อไปทั้งหมดใน Gaia อยู่ในสภาพที่ดีที่จะปฏิบัติตามสัญญา - เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์หลักทั้งหมดยังคงทำได้ Gaia
คุณสามารถติดตามภารกิจและผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ในอนาคตของ Gaia บนบล็อกของตัวเอง
