Gaia

Gaia

Article complémentaire de Igor Otto (étude astrophysique - "Étude prospective de mode de formulation de recherche de Vie dans le cosmos*" -  en cours de rédaction d'après des notes et recherches personnelles, depuis 2010)

[Première mise en ligne : 22/01/2019] - {Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes Conditions - Dans le cas où vous effectuez un remix, que vous transformez, ou créez à partir du matériel composant l'Œuvre originale, vous devez diffuser l'Œuvre modifiée dans les mêmes conditions, c'est à dire avec la même licence avec laquelle l'Œuvre originale a été diffusée. (CC BY-NC-SA 4.0, 26/06/2017)}

L’auteur déclare préliminairement n’avoir aucun lien d’intérêts avec des organismes quelconques concernant les données publiées dans cet article.

Avertissement : Archives, Maths, DOI (Digital Object Identifier), et certaines sources arXiv, PNAS, etc, sont réservées pour publication.

(* - nda : le blog en référence à caractère scientifique se lira selon 3 niveaux : néophytes, grand public, spécialistes avec références universitaires de publications - contenu équivalent à environ 115 pages en *.docx - quelques heures de lecture avec les liens externes)

[En cours de rédaction]

Dernière mise à jour : 22 Janvier 2019.

Enfin, en succession d'Hipparcos actuellement se déroule depuis 2014 et jusqu'en 2020, la mission Gaia qui est menée par l'ESA avec un satellite d'environ 2 tonnes composé de l'assemblage de deux télescopes formant des images se superposant sur un plan focal commun, constitué par 106 capteurs CCD de 4 500×1 966 pixels, lesquels se répartissent entre trois instruments d'analyse : un instrument astrométrique destiné à la mesure de la position et du déplacement des étoiles, un instrument spectrophotométrique qui mesure l'intensité lumineuse dans deux bandes spectrales et un spectromètre à haute résolution qui doit permettre notamment de calculer la vitesse radiale des objets observés les plus lumineux, afin d'effectuer ses mesures de distances sur son orbite au point de Lagrange L2, et qui a déjà permis de corriger des dérivations sur 177 911 étoiles étudiées par Kepler (une part du milliard qu'il étudiera durant les 5 ans de la mission jusqu'à la magnitude V = 20), allant jusqu'à 65 % d'erreurs sur des mesures précédentes !

Copyright: ESA/ATG medialab

Ce diagramme éclaté montre les principaux éléments du vaisseau spatial Gaia, y compris, de haut en bas :

•     Tente thermique
•     Module de charge utile (comprenant le tore et les bi-pods, deux télescopes et l'assemblage du plan focal)
•     Structure principale du module de service
•     Réservoirs de propergol et réservoirs de pressurisation
•     Panneau de support d'antenne avec l'antenne réseau à commande de phase
•     Ensemble pare-soleil déployable (environ 10,2 m de large)
•     Huit panneaux solaires, fixés à l'extérieur du pare-soleil déployable
•     Panneau solaire fixe à la base du vaisseau spatial

La précision attendue est la suivante : une précision de 7 millionième de seconde d'arc (𝜇as) à la magnitude V = 10 (précision équivalente à la mesure du diamètre d'un cheveu à 1 000 km), entre 12 et 25 𝜇as à V = 15, entre 100 et 300 𝜇as à V = 20, ceci dépendant de la couleur de l'étoile. En outre, une très bonne précision astrométrique et cinématique est nécessaire pour correctement connaître les différentes populations stellaires, en particulier les plus lointaines, pour reconstituer les orbites stellaires, étudier la matière noire, photométrie de plus d'un million de galaxies, supernovæ, quasars etc ; observation des objets les plus faibles pour avoir une vision complète de la fonction de luminosité stellaire, et d'autre part il faut observer tous les objets jusqu'à une certaine magnitude ; mesurer la luminosité intrinsèque précise des étoiles ce qui nécessite de connaître (directement ou indirectement) leur distance car une des seules manières de l'obtenir sans hypothèses physiques est par l'intermédiaire de la parallaxe annuelle.

(L'observation à partir du sol ne permettrait pas d'obtenir ces parallaxes avec suffisamment de précision, à cause des effets de l'atmosphère et des erreurs systématiques instrumentales).

Performances scientifiques attendues de Gaia à l'échelle de notre galaxie, la Voie lactée (1 kpc = 1 kiloparsec soit 3 261 années-lumière). En arrière-plan, une photo du disque de la Voie lactée qui fait environ 25 kpc de long, telle que nous la voyons de la Terre, c'est-à-dire par la tranche.

crédit © FredA (Frédéric Arenou) - Travail personnel / http://wwwhip.obspm.fr/~arenou/Wiki/Satellite_Gaia.html

Gaia détectera aussi de nombreuses planètes Jupitérienne ou supra-neptunienne mais pas terrestre (le design final de Gaia étant une version allégée du projet original de septembre 2000 pour des questions de coûts, puis en mai 2007, le satellite est élaboré par un consortium d'ingénieurs et de scientifiques mais les contraintes techniques d'alors ne permettent pas par ailleurs d'observer plus d'objets, des objets plus faibles, ou avec de meilleures précisions) par la méthode du transit (modification de l'intensité lumineuse d'une étoile lorsqu'une planète passe devant celle-ci) et par astrométrie. Pour les transits il est prévu que ces variations puissent être détectées par les CCD de l'instrument AF, pour les étoiles ayant une magnitude apparente inférieure à 16, et qu'une variation de 0,001 magnitude puisse être mesurée pour les étoiles d'une magnitude inférieure à 14 (c'est-à-dire plus brillante que la magnitude 14). À titre d'illustration, lorsqu'une planète de type Jupiter passe devant une étoile de la taille de notre Soleil la baisse du flux lumineux parvenant de l'étoile est environ de 0,01 magnitude. En se basant sur le nombre actuel de découvertes d'exoplanètes, on estime que Gaia devrait détecter environ 6 500 planètes par la méthode des transits et 21 000 par astrométrie. Pour les étoiles situées à moins de 200 parsecs du soleil et ayant une magnitude apparente inférieure à 13, les mesures astrométriques seront suffisamment précises pour déterminer les caractéristiques orbitales et la masse des planètes de la taille de Jupiter. Gaia mesurera les caractéristiques de plusieurs milliers d'entre elles au cours de sa mission de cinq ans.

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Disclaimer :

Je ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et je n'ai à déclarer aucune affiliation, ni à une organisation gouvernementale ou non, ni à une quelconque entité tutrice.

Sur l'auteur, formations : Microbiologie, Biochimie, Administrateur Réseaux et Systèmes (certifié Microsoft Associates), astronome amateur membre du réseau TESS, correspondant bénévole des Programmes EXOFOP, Caltech/IPAC-NExScI.

L’auteur déclare n’avoir aucuns liens d’intérêts commerciaux ou de subordinations concernant les données publiées dans cet article.

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[Mise en ligne initiale de l'article lié "Étude prospective de mode de formulation de recherche de Vie dans le cosmos" : 26/06/2017]

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