Gaia (ruimtetuig)

Gaia is ’n ruimtesterrewag van die Europese Ruimtevaartorganisasie (ESA) wat in 2013 gelanseer is en na verwagting tot omstreeks 2022 werksaam sal wees. Die doel van die ruimtetuig is om die noukeurigste driedimensionale kaart nog van die hele Melkweg saam te stel. Gaia moet die posisies, afstande en snelhede van meer as ’n miljard voorwerpe (hoofsaaklik sterre, maar onder meer ook planete, komete, asteroïdes en kwasars) bepaal met ’n noukeurigheid van sowat ’n 10 miljoenste boogsekonde. Hiervoor het dit die grootste digitale kamera wat nog gebou is, met ’n resolusie van 1 gigapieksel.

Werking
Die ruimtevoorwerpe word sowat 70 keer in vyf jaar gemeet om die presiese posisie en beweging van elke voorwerp te bestudeer. So kan bepaal word hoe ons sterrestelsel ontwikkel het en hoe dit vroeër gelyk het.

Gaia is die afkorting vir Global Astrometric Interferometer for Astrophysics en is die opvolger van die Europese Hipparcos-sending. Die ruimtetuig het genoeg verbruiksgoedere om tot omstreeks November 2024 te werk. Sy detektors degradeer nie so vinnig as wat aanvanklik verwag is nie en die sending kon dus verleng word.

Lansering en wentelbaan 

Gaia is op 19 Desember 2013 met ’n Soyuz ST-B/Fregat-MT-vuurpyl gelanseer. Dit is sowat 1,5 miljoen kilometer van die Aarde af, in ’n wentelbaan om die Lagrange-punt L2. In dié gebied werk feitlik geen swaartekrag op die satelliet in nie.

Die grootste ligbronne in die nabyheid van die Aarde (die Son, Aarde self en die Maan) is almal aan dieselfde kant van die satelliet en alle steurende lig kan dus weggekeer word. L2 lê egter in die skadukeël van die Aarde en daarom kan nie daar van sonenergie gebruik gemaak word nie – dus wentel Gaia om die L2-punt, buite die skadukeël van die Aarde.

Waarnemings 

Die ruimtetuig se teikens verteenwoordig sowat 1% van die Melkweg se voorwerpe, soos alle sterre helderder as magnitude 20 in ’n breë fotometriese band wat die grootste deel van die sigbare reikafstand dek. Gaia sal na verwagting ook duisende, of dalk tienduisende, eksoplanete van Jupiter se grootte buite die Sonnestelsel opspoor, asook 500 000 kwasars en tienduisende nuwe asteroïdes en komete binne die Sonnestelsel.

Gaia registreer onafgebroke die plek, helderheid en kleur van elke sigbare voorwerp in sy gesigsveld. Deur sy waarneming telkens te herhaal tydens sy sending, kan sterrekundiges die afstand, snelheid en bewegingsrigting van elk van dié voorwerpe bepaal. Die tuig sal ’n presies driedimensionele kaart van ruimtevoorwerpe in die Melkweg optrek en hul bewegings aanteken. Die spektrofotometriese metings sal gedatailleerde fisiese eienskappe van al die waargenome sterre verskaf, soos hul ligsterkte, effektiewe temperatuur, swaartekrag en elementsamestelling. Dit sal basiese data verskaf vir die ontleding van ’n groot reeks belangrike vrae oor die oorsprong, struktuur en evolusiegeskiedenis van ons sonnestelsel.

Benewens sterre, asteroïdes en planete, sal Gaia talle sterrestelsels en sowat 100 000 supernovas waarneem en bepaalde teorieë van Einstein toets.

Datauitreikings
Die Gaia-katalogus word in stadiums uitgereik en bevat ’n toenemende hoeveelheid inligting. Die vroeë uitreikings ignoreer byvoorbeeld dowwer sterre in digte stervelde. Die eerste datauitreiking, Gaia DR1, wat geskoei is op 14 maande se waarnemings deur September 2015, was op 14 September 2016 en word beskryf in ’n reeks artikels wat in Astronomy and Astrophysics gepubliseer is. Die data sluit in die "posisie en . . . magnitude van 1,1 miljard sterre deur die gebruikmaking van slegs Gaia-data; posisies, parallakse en eiebewegings van meer as 2 miljoen sterre" geskoei op ’n kombinasie van Gaia- en Tycho-2-data vir dié voorwerpe in albei katalogusse; "ligkurwes en eienskappe van sowat 3 000 veranderlike sterre; en die posisie en magnitude van meer as 2 000 . . . ekstragalaktiese bronne wat gebruik is om die hemelverwysingsraamwerk te definieer". Data van hierdie DR1-uitreiking kan gesien word in die Gaia-argief sowel as sterrekundige datasentrums soos die Centre de données astronomiques de Strasbourg.

Die tweede datauitreiking (DR2), wat op 25 April 2018 plaasgevind het, is geskoei op 22 maande se waarnemings tussen 25 Julie 2014 en 23 Mei 2016. Dit sluit in die posisie, parallaks en eiebeweging van sowat 1,3 miljard sterre en die posisie van ’n bykomende 300 miljoen sterre, rooi en blou fotometriese data van sowat 1,1 miljard sterre en enkelkleurfotometrie van nog 400 miljoen sterre. Dit bevat ook data van meer as 14 000 uitgekose voorwerpe in die Sonnestelsel. 

Die derde datauitreiking sal moontlik wenteloplossings vir baie dubbelsterre en die klassifikasie van voorwerpe met spektroskopies "goeie gedrag" bevat, sowel as verbeterde posisies, parallakse en eiebewegings. Die vierde datauitreiking sal moontlik die klassifikasie van veranderlike sterre, volledige sonnestelselresultate en nie-enkelsterkatalogusse insluit. Die finale datauitreiking is tans geskeduleer vir 2022, maar sal later plaasvind as die sending nog langer uitgerek word. Daar is nog nie besluit oor die getal uitreikings tussen DR2 en die finale uitreiking nie.

’n App met die naam Gaia Sky is ontwikkel om die sterrestelsel in drie dimensies met Gaia-data te verken.

Verwysings

Eksterne skakel 
  Gaia op ESA se webtuiste
  Gaia basishoek-meetsysteem

  Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia

Ruimteverkenning