Nave espacial Gaia

La nave espacial Gaia creará el mapa tridimensional más grande y preciso de la Vía Láctea. Conoce más sobre la nave y la misión a continuación.

Imagen principal: Fecha: 24 de abril de 2007/Satélite: Gaia/Representa: Impresión artística de Gaia/Copyright: ESA

 


HISTORIA Y COMIENZO

Insignia de la misión de la ESA para la nave espacial Gaia. Fuente: comos.esa.int Autor: ESA

Gaia no es la primera nave espacial que mapea los cielos, Hipparcos, de la ESA, fue el primer satélite en trazar las posiciones de las estrellas en el año 1989.

Aquella misión produjo un primer catálogo de unas 118.000 estrellas y un segundo catálogo llamado Thycho, de más de 2 millones de estrellas, con toda una serie de datos que son usados ahora por muchos científicos.

Entre todos esos datos que se recopilaron entre 1989 y 1993, se pudo predecir el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 contra Júpiter o incluso ayudó a estimar la edad del universo.

Ahora mismo, Gaia, mejora significativamente a Hipparcos. Para que te hagas una idea, los espejos primarios que posee recolectan un 30% más de luz que Hipparcos, esto se traduce en mediciones de mucha más calidad.

Gaia toma forma justo después de 1993, cuando dos astrónomos propusieron la misión, Lennart Lindegren y Michael Perryman. Para el año 2000, la ESA lo tomó como misión fundamental dentro del programa científico de la Agencia Espacial Europea y en el 2006 el proyecto fue autorizado.

El coste total ascendió hasta los 700 millones de euros, se tardó más de dos años de lo previsto en completarla. De todas formas, en 2013, concretamente el 19 de diciembre, se lanzó desde un cohete Soyuz ST-B.

Inicialmente, el fin de la misión estaba previsto para finales de diciembre de 2022, es decir, unos 7 años de misión, pero Gaia tiene combustible suficiente para operar hasta finales de 2025, por lo que la duración de la misión se ha extendido.

¿Por qué Gaia?

Originalmente, significaba Interferómetro Astrométrico Global para Astrofísica, a medida que el proyecto avanzó, este concepto fue reemplazado por nuevos diseños, sin embargo, el nombre se mantuvo, aunque ahora mismo no refleja los métodos utilizados para las operaciones científicas.

NAVE ESPACIAL GAIA

 

Módulos de la nave

Elementos principales de la nave espacial Gaia. Fecha: 14 de junio de 2013. Satélite: Gaia – Copyright: ESA/ATG medialab

La nave espacial Gaia consta de tres módulos funcionales principales: el módulo de carga útil, el módulo de servicio mecánico y el módulo de servicio eléctrico.

Lleva un único instrumento integrado que comprende tres funciones principales: astrometría, fotometría y espectrometría.

Las tres funciones utilizan dos telescopios comunes y un plano focal compartido, y cada función tiene un área dedicada en el gran conjunto de detectores CCD de 0,5 m × 1 m.

1️⃣ Módulo de carga útil:

Contiene el instrumento óptico y los componentes electrónicos para gestionar el funcionamiento de la nave y de los datos sin procesar.

Además, incluye la unidad de procesamiento de video, la unidad de distribución de reloj (que alberga las referencias del reloj atómico) y la unidad de manejo de datos de carga útil encargada del almacenamiento de datos entre dos sesiones de enlace descendente.

Cabe destacar que en el instrumento integrado, podemos destacar tres funciones:

👉 Astrometría

Con el instrumento astrométrico (Astro) toma mediciones precisas, incluso en regiones del cielo densamente pobladas de hasta 3 millones de estrellas por grado cuadrado.

Proporciona 5 parámetros astrométricos:

  1. Posición de estrella
  2. Movimiento propio
  3. Paralaje

 

👉 Fotometría

Con el instrumento fotométrico, proporciona espectros continuos en la banda 330-1050 nm para astrofísica y calibración de cromaticidad de la astrometría.

👉 Espectrometría

Con el espectrómetro de velocidad radial (RVS) se consiguen datos espectrales de alta resolución en la banda estrecha de 845-872 nm.

 

2️⃣ Módulo de servicio mecánico:

Contiene los elementos mecánicos, estructurales y térmicos.  Además, comprende el sistema de micro propulsión, el parasol desplegable,  la tienda térmica de carga útil, los paneles solares y el arnés.

3️⃣ Módulo de Servicio Eléctrico:

Diagrama del módulo de servicio eléctrico. Fuente: EADS Astrium

Ofrece funciones de soporte a la carga útil y a la nave espacial Gaia para apuntamiento, control y distribución de energía eléctrica, gestión central de datos y comunicaciones por radio con la Tierra.

OBJETIVOS

Gaia está diseñado con un objetivo único y principal objetivo, investigar el origen y posterior evolución de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Para logarlo, estudia más de mil millones de estrellas en nuestra galaxia, creando el mapa multidimensional más grande y preciso de la Vía Láctea.

Esto se consigue una vez se ha registrado la posición, el brillo y el color de cada objeto celeste que se encuentre dentro de su campo de visión. Los científicos pueden calcular la distancia, velocidad y dirección de cada uno de ellos.

Minuciosamente, podemos reconstruir la historia de nuestra galaxia, ya que cada objeto celeste conserva parte de la era en la que nació.

¿Sabías que…?

El volumen total de datos en 5 años de la nave es de 60 TB, esto suponiendo que la tasa de datos comprimidos nominal es de 1 Mbit/s. La nave envía datos a la Tierra durante 8 horas al día.

Gaia fotografía al telescopio James Webb el 18 de febrero de 2022. Fuente y Copyright: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO

ÓRBITA

Animación de la trayectoria de Gaia vista desde el Sol. Fuente: Sistema HORIZONTES , JPL, NASA.

Gaia opera en una órbita tipo Lissajous, cerca del punto L2 del sistema Sol-Tierra, a 1,5 millones de km de la Tierra en dirección anti-Sol. La órbita no se ve afectada por los eclipses terrestres.

El período orbital es de unos 180 días y el tamaño de la órbita suele ser de 340000 × 90000 kilómetros.

Se controla además desde el ESOC, el Centro Europeo de Operaciones Especiales en Darmstadt, Alemania. Hacen uso de las estaciones terrestres de Cebreros (España), Nueva Norcia (Australia) y Malargüe (Argentina).

HECHOS

A continuación te dejamos los descubrimientos y revelaciones de Gaia:

  • Las enanas blancas se convierten en esferas sólidas a medida que el gas caliente de su interior se enfría.
  • La Vía Láctea comenzó a formarse hace 13 mil millones de años, alrededor de 2 mil millones de años antes de lo esperado, solo 800 millones de años después del Big Bang.
  • Detección de starquakes: pequeños movimientos en la superficie de una estrella que cambian la forma de las estrellas.
  • La Vía Láctea se fusionó con otra gran galaxia al principio de su vida, hace unos 10 mil millones de años.
  • Provisión del estudio de mayor precisión de asteroides combinando sus composiciones con sus órbitas.
  • Mayor conocimiento de cómo gira y se mueve la galaxia de Andrómeda.
  • Se mejoraron las predicciones de seguimiento de sombras de ocultaciones estelares.
  • Mejora de las órbitas de los asteroides cercanos a la Tierra.
  • Medida de la aceleración de nuestro Sistema Solar.

Concepto artístico de la nave espacial Gaia. Fuente: ESA.

Fechas clave

19 de diciembre de 2013: Lanzamiento.

8 de enero de 2014: órbita operativa alcanzada.

25 de julio de 2014: comenzaron las operaciones de la misión.

14 de septiembre de 2016: la ESA publicó su primer conjunto de datos de Gaia.

25 de abril de 2018: la ESA publicó un segundo conjunto de datos de Gaia.

 

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