星期四,，具有銳利“視力”的蓋亞天文臺攜帶著迄今飛入太空的最大相機,，黎明前從法國圭亞那發(fā)射升空,，它將巡視十億顆恒星,，揭示銀河系結構的更加精細化的細節(jié),。

 聯(lián)盟號火箭于0912:19 GMT (4:12:19 a.m. EST)時間,，在南美洲的圭亞那空間中心攜帶著蓋亞升空,。影像提供：Arianespace/Spaceflight Now   

歐洲的這個雄心勃勃的計劃,，自從1990年代初期就開始研制，承諾將逮住不計其數(shù)的宇宙奇跡,，從遙遠的異常明亮的類星體到掩蓋了太陽系外行星的爆發(fā)恒星,，到褐矮星和較靠近地球的小行星,。蓋亞的創(chuàng)始人之一,，來自劍橋大學的杰里·吉爾摩把它稱為“發(fā)現(xiàn)機器”,，它已經(jīng)由聯(lián)盟號火箭于0912:19 GMT (4:12:19 a.m. EST)時間,，在南美洲的圭亞那空間中心發(fā)射升空。這個15層樓高的俄羅斯火箭,，加裝了數(shù)字控制器和升級的測距安全系統(tǒng)，從位于法國圭亞那的航天基地向東飛去,，很快就成為天空中一個燦爛的光點,。

當這個強大的火箭升入第一縷陽光中,，其淚滴形狀的煙柱被照亮了,，為這個赤道地區(qū)的航天基地周邊的觀測者們奉獻了一道壯麗的風景,。官員們宣布在整個發(fā)射過程中沒有出現(xiàn)任何問題,，聯(lián)盟號三級火箭在點火之后不到10分鐘的時間里完成了全部工作,。俄羅斯生產(chǎn)的Fregat上一級火箭接過了接力棒，兩次點火,，把4484磅的蓋亞飛船推進一個朝向拉格朗日點L2的高能量軌道（L2距離地球大約900000英里）。這顆衛(wèi)星于0954 GMT (4:54 a.m. EST)時間被釋放，位于澳大利亞的地面天線在這之后不久接收到來自蓋亞的第一個信號,。蓋亞按照預先設置好的自動程序，打開了一個大小約為半個網(wǎng)球場的隔熱的陽光屏蔽板,。這賦予蓋亞一種獨特的帽子形狀的外觀，能夠保持探測器的靈敏度極高的相機始終處于負148華氏度,。 

藝術家描繪的蓋亞衛(wèi)星示意圖,。影像提供：EADS Astrium

“一切都很好，”第莫·普魯斯蒂在法屬圭亞那的記者發(fā)布會上說,，他是歐空局的蓋亞的項目經(jīng)理?！霸S多人覺得蓋亞是他們的孩子，因此我能夠看到許多人臉上的激動表情,。”“蓋亞將統(tǒng)計大約10億顆恒星,，觀測精度不僅超過古代天文學家的夢想，而且將大大超過其前任依巴谷衛(wèi)星的表現(xiàn),。后者在大約25年前由亞利亞娜號火箭發(fā)射，”斯特芬尼·以色列說,，她是法國發(fā)射服務機構亞利亞娜航天的主席和首席執(zhí)行官,，該機構監(jiān)督聯(lián)盟號飛行,。

星期五,，蓋亞將打開自己的火箭發(fā)動機,，推動探測器在1月7日左右抵達L2點,。到2014年春天，這個計劃將開始其為期5年的巡天工作,，探測每一顆星等高于20等的恒星、超新星,、類星體、行星以及小行星,，20等是人類肉眼可見的最暗星等的400000倍,。

蓋亞將繪制10億顆恒星的位置和運動,?！肮烙嬨y河系內(nèi)恒星的總數(shù)為1000億到2000億顆，因此我們只觀測這些恒星中的一半或者百分之一,，”普魯斯提說,。“這百分之一的天體將幫助我們重新構建剩余的部分,。我們不準備對銀河系進行完全統(tǒng)計,，但我們沒有足夠的統(tǒng)計能力來推斷銀河系的結構?！鄙w亞將觀測1億5千萬顆天體怎樣快速地朝向我們或者遠離我們移動,，這將給與天文學家銀河系的3維快照,。“我們能夠在不同時間測量空間中的兩個位置,，然后通過歲差測量第三個位置,，然后測量真實的速度，”薩里說,?！暗覀儫o法測量第5個維度，即徑向速度,，即恒星朝向或者遠離飛船的運動速度,，”吉賽百·薩里說，他是歐空局的蓋亞項目經(jīng)理,。 

藝術家描繪蓋亞的雙子望遠鏡,，分開106度，隨著飛船的轉(zhuǎn)動巡視天空,。影像提供：ESA

一旦用蓋亞獲取的數(shù)據(jù)武裝自己,，科學家就能夠推演銀河系的運動，知道星系在數(shù)10億年里怎樣形成和演化并預言未來可能發(fā)生什么事情,。蓋亞計劃早在1990年代初期就已經(jīng)被提出,，歐空局于2000年選擇它作為界石計劃。它是依巴谷衛(wèi)星的繼任者,，后者是第一個繪制恒星位置和運動（即天體測量學）的探測器,。蓋亞將觀測到比依巴谷多10000倍的恒星，后者于1989年發(fā)射升空,?！吧w亞承諾將繼承歐空局的第一個天體測量學計劃的優(yōu)秀傳統(tǒng)，揭示我們生活其中的銀河系的歷史,，”歐空局的主任雅克·多爾戴恩說,。“依賴歐洲航天工業(yè)和科學界的專業(yè)水平,，這個計劃將做出關于銀河系的奠基性和突破性的發(fā)現(xiàn),。”

官員們說,，蓋亞的總成本大約9億4千萬歐元,，或者近13億美元，包括歐空局和英國,、德國,、法國和西班牙學術機構的貢獻，他們將負責處理巨量的數(shù)據(jù),。蓋亞觀測的每一顆恒星的成本大約為1歐元,。蓋亞也將揭示數(shù)百萬顆恒星的化學組成,，為數(shù)據(jù)庫增加更多信息，數(shù)據(jù)庫的總量將超過1皮字節(jié)（petabyte）,。這相當于1百萬張CD或者1000萬億字節(jié),。了解恒星的組分將“幫助我們解答關于銀河系的科學問題，因為我們不僅知道這些恒星在哪里,，而且我們能夠說出它們屬于哪種恒星,。這確實將幫助我們發(fā)現(xiàn)它們來自哪里，去往哪里,，何時誕生,，等等，”普魯斯提在發(fā)射前的記者發(fā)布會上的說,。

桌子大小的CCD探測器陣列提供了特別高的精度,，這給與蓋亞分辨1000英里遠的一根頭發(fā)的超強觀測能力。蓋亞的雙望遠鏡將掃視天空,，飛船每天自轉(zhuǎn)4次,，每天記錄平均4千萬顆恒星，并把它們的光射到106個CCD上,，0.38平方米的面積上集成了接近10億個像素,，這是迄今進入太空的最大的拍攝焦面。  

蓋亞正奔向150萬公里或者937000英里遠的L2點,，它位于地球的背面,。L2是數(shù)架空間望遠鏡使用的引力穩(wěn)定點。影像提供：ESA

“星光進入焦面并隨著蓋亞的自轉(zhuǎn)從左向右移動,，”吉賽百·薩里說,，他是歐空局的蓋亞項目經(jīng)理。蓋亞的拍攝陣列的傳感器是英國的e2v制造的,?！拔覀兡軌蛉绱撕玫赝瓿蛇@項工作的重要技術原因是自從依巴谷衛(wèi)星以來，CCD能夠在太空中使用,，這讓我們能夠同時觀測許多天體目標,，另外，現(xiàn)在能夠建造更大的衛(wèi)星,，這兩點都是我們的優(yōu)勢，”普魯斯提說,?！暗@確實是探測器技術讓我們能夠從蓋亞受益?！鄙w亞的儀器實際上有３個功能,，它將繪制恒星的光點穿越焦面的位置和運動,。兩個棱鏡將把光分成藍色和紅色波段，這令研究人員使用一種被稱為色差改正的過程,，確保它們觀測到恒星的真實顏色,、溫度、質(zhì)量和其它特征量,。

“Ａｓｔｒｉｕｍ用陶瓷建造了迄今最大的空間儀器,，這令蓋亞具有超高的科學觀測的穩(wěn)定性?！卑＠锟恕げㄌm其說,，他是Ａｓｔｒｉｕｍ衛(wèi)星公司的首席執(zhí)行官?！埃粒螅簦颍椋酰斫ㄔ炝似褡畲蟮慕姑?，這比普通數(shù)字相機的要好１００倍。為了蓋亞這個杰作,，這個空間硬件之珠,，Ａｓｔｒｉｕｍ聯(lián)合并領導了一個由５０家公司組成的工業(yè)聯(lián)合體，其中４７家歐洲公司和３家美國公司,?！蔽磥肀３址€(wěn)定，蓋亞將使用一種創(chuàng)新的微推進系統(tǒng),。自轉(zhuǎn)的反應輪或者傳統(tǒng)的發(fā)動機將擾亂科學計劃,，探測器將使用電子執(zhí)行器把天線指向地球，最大程度減小振動,，據(jù)薩里說,。

普魯斯提說，蓋亞將經(jīng)過數(shù)月的測試階段,，然后開始科學計劃,。他說，觀測將于明年５月初開始,，第一批數(shù)據(jù)將于２０１５年末發(fā)布,。“蓋亞代表了天文學家的夢想,，這個夢想一直可以回溯到希臘天文學家依巴谷,，他在僅靠肉眼觀測和僅有簡單的幾何學知識的情況下，編制了一千顆恒星的相對位置,，”阿爾瓦羅·吉米內(nèi)茲說,，他是歐空局的科學和自動探索部主任。

蓋亞還將有許多新發(fā)現(xiàn),，包括那些比較靠近地球的發(fā)現(xiàn),?！?000多年后，蓋亞不僅將產(chǎn)生無法被超越的恒星統(tǒng)計,，而且將發(fā)現(xiàn)新的小行星,、行星和瀕死恒星，”吉米內(nèi)茲說,?！耙驗樯w亞正在進行完全無偏差巡天，任何看上去點狀和亮于20等的目標都將被觀測到,，”普魯斯提說,。“這意味著我們將發(fā)現(xiàn)太陽系內(nèi)的大量小行星,。他們是蓋亞的免費禮物,。這將令我們確定這些小行星的軌道?！鄙w亞將觀測地球軌道內(nèi)部,，可能將發(fā)現(xiàn)其它望遠鏡看不到的小行星，據(jù)普魯斯提說,。

“我們不是直接看太陽,，而是足夠近，可以做到在地面上不可能做到的事情,，”普魯斯提說,。“這將令我們看到地球軌道內(nèi)部,，因此我們將尋找那些鎖定在地球形跡以內(nèi)或者拉格朗日點內(nèi)的小行星,，我們能夠統(tǒng)計出這些是什么類型的天體，它們有多少,?！鄙w亞收集到的數(shù)據(jù)也將包含其它恒星周圍的巨大氣態(tài)行星的信息?！吧w亞的靈敏度將足夠高,，我們將統(tǒng)計鄰近恒星周圍的木星大小的行星，軌道周期大約為2-7年或8年,，”普魯斯提說,。“這是地基觀測沒有研究過的參數(shù)空間,。我們將觀測一顆相對預期的歲差和本動有額外偏差的恒星,，我們能夠通過測量這種偏差推斷出它是否擁有一顆伴侶星，即另一顆恒星或者木星大小的行星?！?/font>