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Gaia : recenser plus d’un milliard d’étoiles pour créer une fabuleuse carte en 3D de la galaxie

Mission d’astrométrie spatiale globale, Gaia fait suite à la mission Hipparcos de l’Agence spatiale européenne (ESA). Dans le cadre du programme scientifique à long terme de l’ESA, le satellite a été fabriqué par Airbus Defence and Space et lancé le 19 décembre 2013 à bord d’un lanceur Soyouz.

Gaia a été placé en orbite circumsolaire, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, au point de Lagrange L2 du système Soleil-Terre. Gaia prévoit une « moisson » scientifique d’une étendue et d’une portée presque inconcevables : le satellite devrait en effet découvrir des centaines de milliers de nouveaux corps célestes.

Dans notre propre système solaire, Gaia devrait identifier des dizaines de milliers d’astéroïdes et de comètes. Bien au-delà du voisinage du Soleil, près de 20 000 exoplanètes de la masse de Jupiter devraient ainsi être découvertes d’ici la fin de la mission Gaia, soit 10 fois le nombre d’exoplanètes connues au moment du lancement du satellite.

Grâce à la précision de mesure inégalée de cet observatoire spatial, notre galaxie sera cartographiée pour la première fois en 3D. Gaia recensera un milliard d’étoiles de notre galaxie. Il passera près de 80 fois sur chacune des étoiles ciblées sur une période de 5 ans, et étudiera précisément leurs distances, mouvements et variations lumineuses. Il fournira des informations détaillées sur la formation et l’évolution des étoiles, afin de lever un coin de voile sur l’origine de notre galaxie.

Parmi ses autres avantages scientifiques, Gaia procèdera à une étude complète d’objets célestes, d’un million de galaxies de l’univers proche à 500 000 quasars lointains. Il fournira également de nouveaux tests très stricts de la relativité générale et une cartographie détaillée de la répartition de la matière noire galactique.

Le satellite repose sur le concept d’astronomie global, éprouvé avec succès à bord d’Hipparcos - également fabriqué par Airbus Defence and Space - qui a cartographié avec succès 100 000 étoiles à partir de 1989. Gaia est équipé d’une charge utile de toute dernière génération, dont le télescope le plus sensible jamais fabriqué. Cette technologie de pointe repose sur la riche expérience d’Airbus Defence and Space, en particulier avec le carbure de silicium (SiC) - utilisé à bord du télescope Herschel, l’instrument Aladin du satellite ADM-Aeolus et trois satellites d’observation de la Terre (Formosat, Theos et Alsat 2). La précision de mesure de Gaia est si grande que, depuis la Lune, il pourrait mesurer un ongle de pouce sur Terre !

La mise en service de Gaia s’est officiellement achevée le 18 juillet 2014, lorsque les membres du comité de revue ont confirmé l’aptitude des segments spatial et sol à entamer son exploitation courante. Le comité de revue a pris acte que, compte tenu des performances actuelles, la grande majorité des objectifs scientifiques escomptés de Gaia seront atteints.

Onze mois après son lancement, l’œil de Gaia a déjà observé 10 milliards de transits, qui ont permis de recueillir 100 milliards d’images astrométriques, 20 milliards d’images photométriques et plus de 3 milliards d’images spectroscopiques.

Ainsi, Gaia a déjà prouvé sa capacité à réaliser en une journée la performance astrométrique (1 millisecondes d’arc) que son prédécesseur Hipparcos avait atteinte au terme de sa mission de 4 ans.

Gaia a démontré son incroyable sensibilité à travers son aptitude à discerner le mouvement de rotation galactique avec seulement trois mois de mesures des positions stellaires - une durée à peine supérieure à un millionième de la période de rotation galactique du Soleil (240 millions d’années). Gaia a également découvert fin août 2014 sa première supernova, une explosion stellaire dans une autre galaxie, très lointaine… à près de 500 millions d’années-lumière.

La communauté scientifique attend impatiemment le premier catalogue intermédiaire des étoiles, attendu à l’été 2016. Elle a d’ores et déjà salué le fantastique travail de l’ESA et d’Airbus Defence and Space dans la fabrication, le lancement et la mise en service de Gaia.

Source : ESA

 

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Gaia Fact Sheet (PDF, version angl.)

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