Pożegnanie z Gają: misja kosmiczna do pomiaru Drogi Mlecznej kończy się

Artystyczna wizja Gai podczas obserwacji Drogi Mlecznej. © Sonda kosmiczna: ESA/ATG medialab; Droga Mleczna: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Podziękowania: A. Moitinho. / Wrażenie artysty przedstawiające Gaię obserwującą Drogę Mleczną. © Statek kosmiczny: ESA/ATG medialab; Droga Mleczna: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Podziękowania: A. Moitinho.

Mikrostruktur siatki transmisyjnej Gaia. Siatka jest częścią „Spektrometru Prędkości Promieniowej” na pokładzie sondy. © Fraunhofer IOF / Mikrostruktura siatki transmisyjnej Gaia. Siatka jest częścią „Spektrometru Prędkości Promieniowej” na pokładzie sondy. © Fraunhofer IOF

Artystyczna reprezentacja Drogi Mlecznej oparta na danych z teleskopu kosmicznego Gaia ESA. © ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar / Artystyczna reprezentacja Drogi Mlecznej oparta na danych z teleskopu kosmicznego Gaia ESA. © ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar

Misja kosmiczna Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) dostarczała od swojego startu szczegółowych obrazów naszej macierzystej galaktyki, Drogi Mlecznej. Po ponad dziesięciu latach zbiornik paliwa jest prawie pusty, a misja zbliża się do końca. Również technologia z Jeny odegrała rolę: dla jednego ze spektrometrów na pokładzie naukowcy z Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF opracowali kluczowy komponent, który wytrzymał ekstremalne warunki w przestrzeni kosmicznej.

Od swojego startu w grudniu 2013 roku sonda kosmiczna Gaia tworzyła mapy pozycji, odległości, ruchów i wielu innych cech gwiazd i innych ciał niebieskich w naszej galaktyce. Celem misji było stworzenie jak najdokładniejszej mapy Drogi Mlecznej oraz uzyskanie unikalnych wglądów w nasze kosmiczne miejsce zamieszkania.

Po 11 latach i około trzech bilionach obserwacji około dwóch miliardów gwiazd, misja zbliża się do końca. W styczniu 2025 roku Gaia zakończy obserwacje naukowe.

Najnowocześniejsza technologia w badaniach Drogi Mlecznej

Trzy instrumenty na pokładzie Gaia umożliwiają tworzenie map Drogi Mlecznej. Jednym z nich jest „Radial Velocity Spectrometer” (RVS), którego kluczowym elementem, siatką transmisyjną do pomiaru przesunięcia ku czerwieni, opracowano w Fraunhofer IOF.

Przesunięcie ku czerwieni mierzy kierunek i prędkość ruchu gwiazd. Aby sprostać wysokim wymaganiom misji, naukowcy z Fraunhofer połączyli zasadę materiałów optycznych metamateriałów z wysokorozdzielczą, litograficzną technologią strukturyzacji.

Instrumenty muszą wytrzymać ekstremalne warunki: wibracje podczas startu rakiety, silne wahania temperatury na orbicie czy na przykład obciążenia spowodowane uderzeniami mikrometeorytów. Aby sprostać tym wyzwaniom, naukowcy z Fraunhofer IOF skutecznie współpracowali z kolegami i koleżankami z Instytutu Fizyki Stosowanej w Jenie. Dzięki temu Gaia nadal dostarcza precyzyjne dane pomiarowe nawet po 11 latach w przestrzeni.

Nowe perspektywy na Drogi Mlecznej

Zebrane dane przez Gaia znacznie poszerzyły naszą wiedzę o Drogi Mlecznej. W szczególności obserwacje ruchów gwiazd, odległości i ich rozkładu dostarczyły nowych wglądów w powstanie i rozwój galaktyki.

Oprócz tworzenia map gwiazd w naszej galaktyce, Gaia obserwowała także obiekty poza nią. Od asteroidów w Układzie Słonecznym po odległe galaktyki, misja dostarczyła cennych danych.

Ostatni rzut oka na Gaię

Chociaż obserwacje naukowe zostały zakończone, misja Gai nie jest jeszcze całkowicie zakończona. W najbliższych tygodniach planowane są różne testy technologiczne, zanim Gaia zostanie umieszczona na orbicie „w stanie spoczynku”. Całkowite wyłączenie sondy planowane jest na koniec marca 2025 roku.

Zainteresowani miłośnicy nauki mają jeszcze okazję pożegnać się z Gają jednym ostatnim spojrzeniem na sondę: podczas nadchodzących testów technologicznych ustawienie Gai zostanie zmienione. W efekcie sonda będzie tymczasowo jaśniej widoczna na nocnym niebie, co ułatwi jej obserwację małymi teleskopami.

Pomimo zbliżającego się końca, Gaia pozostaje kamieniem milowym w badaniach kosmosu. Planowane publikacje kolejnych zestawów danych w latach 2026 i 2030 mogą ponownie poszerzyć naszą wiedzę o wszechświecie.