ガイア計画
この大規模な恒星の全数調査は、銀河系の起源、構造、進化に関する広い範囲の重要な問題に取り組む際の基礎となるデータを与える。非常に多くのクエーサー、銀河、太陽系外惑星、太陽系の天体等が同時に測定される。
また、ガイアは次のことも期待されている。
20等級以下の明るさを持つ10億個以上の恒星までの距離を測定すること
10等級以下の恒星の位置を7マイクロ秒以下、15等級以下の恒星の位置を12-25マイクロ秒以下、20等級以下の恒星の位置を100-300マイクロ秒以下の精度で決定すること
最も近い恒星までの距離を0.001%の精度で、銀河中心から3万光年以内の恒星までの距離を20%の精度で決定すること
4000万個の恒星の接線速度を0.5 km/s以上の精度で決定すること
1000個の太陽系外惑星の軌道と軌道傾斜角を正確に測定し、真の質量を割り出すこと
この他に、地球の望遠鏡では昼間に当たるために観測が難しかった地球と太陽の間の領域に存在する多くの未知の小惑星が発見される可能性もある。
ガイア計画の目的には以下のようなものがある。
恒星の固有光度を求めるには、距離が既知であることが必要である。物理的仮定なしでこれを達成するには、恒星の年周視差が必要である。地上の天文台では、大気や機器のバイアスのせいで十分な精度で測定することができない。
暗い天体を観測することでより精度の高い光度関数が得られる。バイアスのないサンプルを得るためには、一定以上の光度の全ての天体を観測する必要がある。
恒星の進化において速く進む段階を調べるには、より多くの天体を観測する必要がある。銀河系の多くの天体を観測することは、銀河系のダイナミクスを知る上でも重要である。10億個の恒星でも、銀河系全体の1%にも満たない。
恒星までの距離や運動を計測することは、様々な恒星種族、特に遠い恒星を知る上で重要である。
ガイア計画では、銀河系の非常に高精度の3次元地図を作る予定である。3次元地図に固有運動の情報を加えることで、銀河系の起源や今後の進化の様子を推測することができる。また分光分析により、光度、温度、重力、元素構成等が分かり、観測されるそれぞれの恒星の詳細な物理的特徴が得られる。