Gaia (sonda espacial)

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Maqueta de Gaia en el salon du Bourget 2013

Gaia es el nombre de una sonda espacial propuesta por la Agencia Espacial Europea que fue lanzada el 19 de diciembre de 2013 desde Puerto Espacial Europeo en la Guayana Francesa.[1]​ Gaia es una misión espacial de astrometría, y sucesor de la misión Hipparcos de la ESA. Es una misión incluida dentro del contexto del programa científico a largo plazo ESA Horizon 2000. Gaia se situará en una órbita de Lissajous alrededor del sistema Sol-Tierra, en el punto L2 de Lagrange.[2]​

Gaia obtendrá un catálogo de aproximadamente mil millones de estrellas hasta magnitud 20. Sus objetivos comprenden:

  1. medidas astrométricas (o posicionales), determinando las posiciones, distancias y movimiento propio anual de las estrellas, con una precisión de unos 20 µas (microsegundos de arco) a magnitud 15, y 200 µas a magnitud 20;
  2. medidas fotométricas, obteniendo observaciones multicolor y multiépoca de cada objeto detectado;
  3. medidas de velocidad radial.

Gaia creará así un mapa tridimensional de las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y más allá, extremadamente preciso. También hará un mapa de sus movimientos, que nos dan pistas sobre el origen y evolución de la Vía Láctea. Las medidas fotométricas proveerán las propiedades físicas detalladas de cada estrella observada, caracterizando su luminosidad, temperatura, gravitación, y la composición en elementos químicos. Este masivo censo estelar proporcionará los datos observacionales básicos para abordar una amplia gama de problemas importantes relacionados con el origen, estructura, y evolución e historia de nuestra Galaxia. Un gran número de cuásares y galaxias, planetas extrasolares, y de cuerpos del sistema solar se podrán medir simultáneamente.

Imágenes de la construcción de la sonda espacial Gaia en el laboratorio de la Agencia Espacial Europea en la Guayana Francesa a pocas semanas de su lanzamiento

Monitorizará cada una de sus estrellas fuente alrededor de 70 veces en un periodo de 5 años, precisando sus posiciones, distancias, movimientos y cambios en luminosidad. Se espera descubrir cientos de miles de nuevos objetos celestes como planetas extrasolares y enanas marrones. Dentro de nuestro sistema solar, Gaia identificará, también, millones de asteroides. Además ofrecerá nuevas pruebas sobre la Teoría de Relatividad General de Albert Einstein.

Despegó a bordo de un lanzador Soyuz en el Puerto espacial de Kourou, en la Guyana Francesa, el 19 de diciembre de 2013. La separación del módulo en el que viajaba el telescopio se produjo a los cuarenta y dos minutos después del despegue.[2]​

El viaje

Gaia orbitará alrededor del Sol a una distancia de 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Esta localización especial conocida como punto de Lagrange L2, seguirá su camino con la órbita de la Tierra alrededor del Sol, le tomará aproximadamente un mes llegar a esa posición.[3]​ Gaia observará las estrellas desde esa posición en el espacio que ofrece un ambiente térmico estable, con una eficiencia de observación altísima (porque el Sol, la Tierra y la Luna estarán detrás de los instrumentos de observación) y una radiación moderada. El tiempo de vida operacional se planea que sea de cinco años.

Objetivos

Esta comparación de los espejos primarios de los mayores telescopios reflectores en operación desde 1900 permite apreciar el diámetro de este componente óptico en grandes observatorios con relación a Gaia.

La misión espacial Gaia tiene los siguientes objetivos:

  • Determinar la luminosidad intrínseca de una estrella requiere el conocimiento de su distancia. Una de las pocas maneras de lograr esto sin supuestos físicos es a través del paralaje estelar. Las observaciones desde la tierra no permiten medir tales paralajes con suficiente precisión, debido a los efectos de la atmósfera y los sesgos instrumentales. Por ejemplo, las variables Cefeidas se utilizan como velas estándar para medir distancias a las galaxias, pero la precisión en su propia medición de distancia es pobre. Por lo tanto, las cantidades que dependen de ellos, como la velocidad de expansión del universo, siguen siendo imprecisos. Midiendo sus distancias con precisión tiene un gran impacto en la comprensión de las otras galaxias y así todo el cosmos.
  • Observaciones de los objetos más débiles proporcionarán una visión más completa de la función de luminosidad estelar. Gaia observará mil millones de estrellas y otros cuerpos, lo que representa el 1% de estos organismos en nuestra galaxia la Vía Láctea.[4]​ Todos los objetos hasta una cierta magnitud deben medirse con el fin de tener muestras imparciales.
  • Un gran número de objetos son necesarios para examinar las etapas más rápidas de la evolución estelar. La observación de un gran número de objetos en la galaxia también es importante para entender la dinámica de nuestra galaxia.
  • La medición de las propiedades astrométricas y cinemáticas de una estrella es necesaria para entender las diversas poblaciones estelares, especialmente las más distantes.[5]​[6]​[7]​

Procesamiento de datos

VST saca una foto a Gaia en camino a mil millones de estrellas[8]​

El volumen total de datos que se recuperará de la nave espacial durante la misión de cinco años suponiendo una tasa de datos comprimidos nominal de 1 Mbit/s es de aproximadamente 60 TB, que asciende a unos 200 TB de datos descomprimidos utilizables en la tierra, almacenados en la base de datos de InterSystems Caché. La responsabilidad del procesamiento de datos, en parte financiado por la ESA, ha sido confiado a un consorcio europeo (el Consorcio de Procesamiento y Análisis de Datos, o DPAC) después de que su propuesta haya sido seleccionada después del Anuncio de Oportunidad de la ESA lanzado en noviembre de 2006. La financiación de DPAC es proporcionada por los países participantes y se ha asegurado hasta que la producción del catálogo final de Gaia prevista para 2020.

Gaia enviará datos durante unas ocho horas todos los días a las 5 Mbit/s. Dos de las estaciones de ESA más sensibles en la tierra, Cebreros, España y Nueva Norcia, Australia, con platos de radio de un diámetro de 35m, recibirán los datos[9]​[10]​

Véase también

Referencias

  1. ↑ «España ayudará en la creación de un mapa 3D de la Vía Láctea». Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2013. Consultado el 21 de diciembre de 2013. 
  2. ↑ a b Viaje a las estrellas de la Vía Láctea
  3. ↑ Sonda Gaia: mapear la galaxia
  4. ↑ Svitak, Amy, Galaxy charter, Aviation Week and Space Technology, 2 September 2013, p.30
  5. ↑ http://sci.esa.int/gaia/28820-summary/ The main goal of the Gaia mission is to make the largest, most precise three-dimensional map of our Galaxy by surveying an unprecedented one per cent of its population of 100 billion stars.
  6. ↑ http://sci.esa.int/gaia/47354-fact-sheet/ FACT SHEET
  7. ↑ http://sci.esa.int/gaia/28890-objectives/ OBJECTIVES
  8. ↑ «VST Snaps Gaia en Route to a Billion Stars». ESO. Consultado el 12 de marzo de 2014. 
  9. ↑ «ESA Gaia overview». ESA. 
  10. ↑ The expected performance of stellar parametrization from Gaia spectrophotometry. arXiv. Bibcode:2012MNRAS.426.2463L. arXiv:1207.6005. doi:10.1111/j.1365-2966.2012.21797.x. 

Enlaces externos

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