Adieu Gaia !

27 mars 2025. Après plus de 11 ans à balayer le ciel et après l’arrêt des observations scientifiques le 15 janvier 2025, Gaia va être envoyé sur une orbite héliocentrique, loin de la Terre, mais aussi de tout autre vaisseau d’observation de l’Univers orbitant autour du point de Lagrange L2. En effet, Gaia va avoir utilisé la totalité des 55 kg d’azote ayant servi à maintenir son orbite en Lissajous autour de L2 et à assurer la loi de balayage du ciel. En 3827 jours de mission, Gaia aura bouclé le balayage de 15 300 grands cercles de la sphère céleste et observé deux milliards d’objets environ, surtout des étoiles de toutes sortes, de toutes masses, de tous âges, de luminosité variable ou non, avec ou sans compagnon(s), avec ou sans exoplanètes, de notre Galaxie, la Voie Lactée, de nos voisines, les Nuages de Magellan, ou des galaxies voisines, mais aussi plus de 150 000 objets du système solaire, et des millions de quasars et de galaxies lointaines. Ses observations simultanées de données astrométriques (positions, distances, mouvements sur la sphère céleste), spectro-photométriques (paramètres physiques caractérisant les différents objets observés, etc.), et spectroscopiques (vitesses sur la ligne de visée, analyse chimique, etc.) ont conduit à une description détaillée de la structure et de l’évolution de notre Galaxie et à une visualisation de celle-ci pour un observateur extérieur, mais aussi à de nombreuses découvertes : fusions de galaxies, identification de nouveaux amas d’étoiles, découverte de d’exoplanètes et de trous noirs, cartographie de millions de quasars et de galaxies, suivi des centaines de milliers d’astéroïdes et de comètes, etc. Ces multiples études se sont traduites par près de 14 000 publications dans des journaux à comité de lecture. Et tant est encore à attendre des prochains catalogues:pour donner une idée des ordres de grandeurs, le volume de Gaia DR4, attendu pour la fin 2026 et reposant seulement sur la moitié des données collectées par Gaia, sera d’environ 500 To, à comparer aux 10 To de Gaia DR3 !

Nouvelles vues d’artiste de notre Galaxie, la Voie Lactée, d’après les données Gaia.
Figure 1 (à gauche) : Vue de face. Figure 2 (à droite) : Vue de profil.
Aucun vaisseau spatial ne pourra jamais aller prendre une photo de notre Galaxie vue de l’extérieur mais Gaia nous en fournit le meilleur aperçu possible actuellement et on attend avec impatience ce que nous révèleront les deux prochains catalogues, en particulier Gaia DR5 avec l’ensemble des données obtenues pendant la totalité des 10 années et demie de la mission.

Une fois Gaia inséré sur son orbite finale par un dernier allumage du moteur qui l’enverra hors de la sphère d’influence terrestre, le satellite sera inactivé. L’inactivation (passivation) d’un vaisseau spatial tel que Gaia signifie que la charge utile, le module de service et les émetteurs sont éteints. Mais un satellite, c’est coriace ! Tout est fait pour qu’un incident à bord, quel qu’il soit, n’empêche pas le satellite de rester vivant et de redémarrer. C’est pourquoi la procédure de passivation de Gaia est une opération moins simple qu’on pourrait l’imaginer : après avoir changé l’orbite du satellite, les ingénieurs de l’ESOC ont envoyé et écrit dans la mémoire de bord du satellite les quelques 230 messages d’adieu écrits par la communauté Gaia, ils ont éteint les CCD et les VPU (video processing units = les unités de traitement vidéo responsables des observations en temps réel), mais avec une touche d’humour (partie grisée de la photo), puis coupé toute communication et enfin éteint pour de bon le satellite. Le redémarrage n’est plus possible.

Figure 3 : Salle de contrôle de l’ESOC juste après l’inactivation de Gaia.

L’inactivation du satellite marque la retraite officielle de Gaia, mais seule l’équipe chargée des opérations en vol à l’ESA arrêtera de travailler sur la mission. L’équipe des opérations scientifiques de Gaia à l’ESA ainsi que l’ensemble du Consortium de traitement et d’analyse des données (DPAC) de Gaia poursuivront activement leurs travaux d’analyse des données de Gaia : préparation de la version 4 du catalogue Gaia, Gaia DR4, attendue fin 2026 et reposant sur 5,5 années de données, et du catalogue final, Gaia DR5, attendu vers 2030, résultat de l’analyse complète des 10,5 années de données, soit deux fois plus de données que pour Gaia DR4.

Ensuite, l’Agence Spatiale Européenne conservera les données et informations sur Gaia dans son archive, disponible depuis son site web sur les missions scientifiques de l’Agence.

Quelques nombres qui illustrent la mission Gaia et le volume (immense !) de données traitées

Entre le 15 janvier, date de l’arrêt des observations, et le 27 mars 2025 de nombreux tests technologiques ont été effectués, en particulier pour améliorer la calibration des instruments. Lors de ces tests, les contrôleurs de vol de l’ESA à l’ESOC (Darmstadt) vont faire pivoter Gaia, permettant à son grand pare-soleil de réfléchir plus de lumière. Gaia est ainsi apparu beaucoup plus brillant que d’habitude et a été observé par de nombreux astronomes amateurs du monde entier. Le 4 mars, la dernière observation de Gaia a été effectuée depuis Pékin par un astronome chinois, Zhuoxiao Wang, avec un télescope de 28 cm de diamètre. On voit Gaia se déplacer dans le ciel, s’éclaircissant d’abord avant de disparaître lorsque le satellite reprend rapidement son orientation habituelle. Le satellite restera désormais « obscur » ​​à jamais.

Figure 4 : dernière observation de Gaia avant qu’il disparaisse . Effectuée par Zhuoxiao Wang depuis Pékin avec un télescope de 28 cm de diamètre. © Zhuoxiao Wang - CC BY-SA 3.0 IGO.

Références sur le site Gaia de l’ESA (en anglais)

• Retraite et inactivation de Gaia
• Fin des observations avec Gaia
• Tests technologiques
• Observations sol de Gaia pendant la période de tests
• Orbite héliocentrique finale
• 10 ans de science avec Gaia