Gaia: egy lépéssel közelebb az égbolt feltérképezéséhez
(Rovat: Űrcsillagászat Európában - 2005.07.08 07:33.)

Az ESA megkötötte a szerződést űrcsillagászati programjának „zászlóshajója”, a 2011-ben felbocsátandó Gaia egyik legfontosabb berendezésére, a képalkotó érzékelőkre.

A Gaia a Földtől elég távol, 1,6 millió km-re, a Nap-Föld rendszer L2 Lagrange-pontjában fog működni, vagyis Nap körüli keringési ideje éppen egy év lesz. Ennek köszönhetően a Napot és a Földet – mint az érzékeny optikai megfigyelések két legfőbb zavaró tényezőjét – mindig „maga mögött” tudhatja majd. Eközben persze a napelemeit, amelyek egyben az árnyékoló szerepét is betöltik, hátulról éri a napsugárzás. Öt évre tervezett élettartama alatt többször végigpásztázza majd az égboltot. Ennek során elkészíti a csillagok soha nem látott mértékű leltárát: égi helyzetüket, sajátmozgásukat, fényességüket és annak változásait, illetve színüket rögzíti. Precíz pozíciómérései nyomán a Tejútrendszer csillagainak az éves látszólagos elmozdulása (a parallaxis) alapján a távolságukat is meg tudja majd határozni, vagyis megalkotja a Galaxis pontos háromdimenziós térképét. Mintegy egymilliárd csillag szerepel majd adatbázisában, minden, ami egy adott határértéknél (a csillagászok által használt skálán a 20 magnitúdós fényrendnél) fényesebb. A csillagok mellett természetesen a Naprendszer objektumaitól (kisbolygóktól, üstökösöktől) kezdve a galaxisokon át egészen a legtávolabbi kvazárokig sokféle égitestet is megfigyel majd a Gaia. A becslések szerint exobolygók tízezreit, vagyis távoli csillagok kísérőit fedezheti fel. A 15 magnitúdós látszó fényességű csillagok esetén a pozíciómérés pontossága 10 mikro-ívmásodperc lesz. Ilyen vastagnak látszana egy emberi hajszál 1000 km távolságból - már persze ha látszana...

Mindehhez a Gaia tervezői a valaha űreszközre épített legnagyobb képalkotó CCD detektort álmodták meg a távcső fókuszsíkjába. A töltéscsatolt eszköz, a CCD (Charge Coupled Device) olyan félvezető detektor, amelyben fény hatására elektromos töltések szabadulank fel. Ezek mérsével következtethetünk a beeső fény intenzitására. A manapság már igen elterjedt digitális fényképezőgépek néhány megapixeles detektoraival szemben itt jóhéhány gigapixelről (több milliárd képpontról) van szó. A gyártási megbízást egy angol cég szerezte meg, amelynek 2008-ig kell leszállítania 100-200 db különleges CCD-t. Ezeknek nemcsak rendkívül érzékenyeknek, megbízhatóknak kell lenniük, de emellett a nagyon fényes objektumokat is kezelniük kell.

Nem is egy, hanem három távcsöve lesz az űrcsillagászati holdnak. Ezek közül két azonos rendszerű teleszkóp végzi az asztrometriai (pozíciós) méréseket. Legnagyobb, téglalap alakú tükreinek mérete 1,4 m x 0,5 m. A harmadik műszer a csillagok és galaxisok fényét különboző színszűrőkkel keskeny hullámhossz-tartományokban vizsgálja majd. A színképvonalak Doppler-eltolódása alapján a csillagok sugárirányú sebességének mérése is lehetséges lesz. A Gaia a kijelölt földi követőállomással (Perth, Ausztrália) napjában 8 órán keresztül tud majd kommunikálni, 17 wattos teljesítményű adójával. A fedélzeti számítógép képes lesz a nyers adatok előfeldolgozására, ezzel csökkentve az átjátszandó adatmennyiséget.

Július közepén az ESA meghirdeti azt a tendert is, amely a teljes hold tervezésére és legyártására vonatkozik, beleértve a rendkívül bonyolult tudományos modult is. Erre a feladatra két versengő európai űripari konzorcium is pályázik, akik az előzetes tervek kidolgozásában is részt vettek. Az elképzelések szerint a hold induló tömege 2030 kg, hasznos tömege 900 km lesz. Startját orosz Szojuz-Fregat rakétával a francia-guyanai Kourou űrközpontból tervezik.