L’Univers en 3D : symposium Gaia à Paris

Gaia dressera la carte de la Voie Lactée
4 octobre 2004

Vers 2010, Gaia entamera la cartographie la plus complète jamais réalisées des étoiles de notre Galaxie. Cette semaine, la communauté scientifique se réunit à l’Observatoire de Paris pour présenter et préparer la mission.

Poursuivant la mission brillamment accomplie par Hipparcos en 1989-1993, Gaia dressera la carte de la portion de la Voie Lactée qui entoure le Système Solaire, en relevant la position précise - et en trois dimensions – de plus d’un milliard d’étoiles, ainsi que leur vitesse de déplacement. Placée en orbite autour du point de Lagrange L2 - un point de stabilité à 1,5 million de kilomètres de la Terre dans la direction opposée au Soleil - Gaia disposera de trois télescopes pour couvrir l’ensemble du ciel et enregistrer toutes les sources visibles. Au cours de sa mission de 5 ans, Gaia devrait ainsi observer plus d’une centaine de fois chacune des étoiles parmi le milliard qu’elle doit repérer. Au passage, elle devrait en outre fournir des données importantes sur la présence de milliers de planètes extrasolaires et découvrir plusieurs dizaines de milliers de nouveaux corps – comètes et astéroïdes - dans notre propre système solaire.

Co-organisé par l’ESA, le symposium qui a débuté aujourd’hui à l’Observatoire de Paris et durera jusqu’au 7 octobre réunit les scientifiques travaillant sur la mission ainsi que la communauté scientifique qui utilisera les données récoltées par Gaia. En tout, plus de 200 délégués sont attendus.

Quatre jours pour faire le point

ESA's Gaia will study huge numbers of stars
La mission Gaia doit générer une moisson de données exceptionnelle

Pendant ces quatre jours, les premiers présenteront au second l’état d’avancement de la préparation de la mission, l’architecture retenue pour le satellite, ses caractéristiques techniques ainsi que les performances envisagées et les possibilités offertes au niveau scientifique.

Le potentiel extraordinaire de Gaia sera largement illustré et la question du traitement de la masse considérable de données qui seront collectées sera également abordée. En effet, l’exploitation scientifique des mesures effectuées par Gaia nécessitera le traitement global et itératif d’un million de gigaoctets de données et la communauté scientifique doit d’ores et déjà se préparer à gérer cette opération.

Enfin, les équipes d’Hipparcos et de Gaia évoqueront le partage de leur expérience acquise lors de la préparation et de l’exécution de ces missions avec les nouvelles générations de scientifiques qui utiliseront ces données. A cette fin, ce symposium est ouvert aux étudiants et aux jeunes scientifiques.

Une implication française

Gaia spacecraft
Vue d'artiste de Gaia avec son pare-soleil déployé

Les scientifiques et les industriels de l’hexagone jouent un rôle majeur dans la préparation de la mission Gaia. Ainsi les équipes de l’Observatoire de Paris sont impliquées dans le développement et l’optimisation de la charge utile, dont le Spectromètre de Vélocité Radiale chargé de mesurer la vitesse à laquelle les étoiles s’éloignent ou se rapprochent du Soleil. L’Observatoire sera aussi candidat pour relever le défi de stocker et traiter la montagne de données recueillie par la mission.

Côté industriel, les deux grands maîtres d’œuvres français, EADS Astrium et Alcatel Space (associé à l’Italien Alenia Spazio) effectuent des études techniques pour le compte de l’ESA portant sur le satellite, les interfaces, la faisabilité technique des performances scientifiques requises et les risques technologiques encourus lors du développement d’une mission aussi ambitieuse.

De nombreux équipementiers français travaillent aussi sur la mission, dont la firme Boostec, qui a déjà réalisé le miroir de l’observatoire infrarouge Herschel et développe pour Gaia un prototype de miroir en céramique de carbure de silicium.

Les promesses de Gaia

The distortion of space
La distorsion apparente de l'espace sera observée par Gaia

Gaia a été sélectionnée comme une des pierres angulaires du programme scientifique de l’ESA en octobre 2000. Depuis mai 2002, la mission est entrée dans une phase de définition qui doit s’achever à la fin de l’année. Son lancement pourrait avoir lieu dès 2010.

L’analyse des données collectées par Gaia ne permettra pas seulement de dresser une carte en 3D de la Galaxie, elle permettra une meilleure compréhension des objets qui la constitue, de sa formation et de son évolution. Ces données serviront de référence pour l’étude des autres galaxies.

Enfin, les observations de Gaia permettront de tester avec une précision jamais atteinte les effets de la relativité générale, notamment en étudiant la manière dont le Soleil courbe la lumière en provenance des étoiles de l’ensemble du ciel, ce qui nous donnera un premier aperçu de la structure même de l’espace-temps.

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