Le 15 janvier 2025, une nouvelle ère s’ouvre pour Gaia

Après 3827 jours passés à observer près de deux milliards d’objets, Gaia va entrer dans une nouvelle ère : le 15 janvier 2025 marquera la fin des observations scientifiques. Ces observations ont démarré le 25 juillet 2014, soit environ 7 mois après le lancement de la mission et ont déjà conduit à la publication de plusieurs catalogues, voir Gaia en quelque dates et, en quelques années, déjà plus de 13000 publications détaillent les résultats scientifiques de la mission ! Avec leurs importantes responsabilités dans le traitement des données ainsi que dans leur exploitation, les laboratoires français, ainsi que le CNES, contribuent significativement à ce succès.

Le travail d’analyse des données va continuer toujours plus intensément pour préparer les futures publications à partir de beaucoup plus de données, encore plus variées, de qualité encore plus élevée et couvrant des périodes d’observations encore plus longues : le catalogue Gaia DR4, couvrant 5,5 années d’observation, est attendu en 2026, et Gaia DR5, couvrant la totalité des 10,5 années d’observation, vers la fin de la décennie.

Figure 1 : Gaia a achevé sa phase de balayage du ciel. © ESA/Gaia/DPAC, Milky Way impression by Stefan Payne-Wardenaar, CC BY-SA 3.0 IGO or ESA Standard

En effet, même si la quantité de gaz froid nécessaire au maintien de Gaia sur son orbite en Lissajous autour de L2 et à la rotation du satellite sur lui-même est minime (une douzaine de grammes par jour), celui-ci sera quasiment épuisé au début de l’année 2025. Après la fin des observations scientifiques, le 15 janvier 2025, le reste de gaz froid, estimé à l’équivalent d’environ 15 jours de fonctionnement nominal de Gaia, sera utilisé pour réaliser une série de tests technologiques pour étudier plus en détail le comportement de certains composants du vaisseau et des instruments et ainsi permettre d’améliorer les étalonnages de Gaia pour les catalogues Gaia DR4 et Gaia DR5, et aussi fournir des informations précieuses pour la conception de futures missions spatiales.

À la suite de ces tests, qui dureront plusieurs semaines, Gaia quittera son orbite autour du point de Lagrange L2 pour être placée sur son orbite héliocentrique finale, orbite qui lui permettra de ne pas s’approcher du système Terre-Lune dans l’avenir. Le 27 mars 2025, Gaia sera alors rendue entièrement passive afin d’éviter toute interférence avec d’autres engins spatiaux : une retraite bien méritée !

Les tests technologiques

– L’étalonnage des instruments a été réalisé tout au long de la mission, assurant la qualité des données obtenues, mais des tests plus extensifs seront effectués après le 15 janvier 2025 : cartographie détaillée de la lumière parasite, de la réponse des différents CCDs, et des caractéristiques optiques des différents instruments.
– Test sur les variations de l’angle de base : grâce à ses deux télescopes, Gaia observe simultanément deux champs du ciel séparés de 106,5°. C’est l’accumulation de ces mesures qui permet d’atteindre la précision astrométrique extrême de Gaia. La stabilité de l’angle de base (angle entre les lignes de visée des deux télescopes) est donc cruciale. De petites variations de cet angle ont été observées tout au long de la mission par le "moniteur d’angle de base", i.e. l’un des deux CCDs du plan focal dédiés à ces mesures. Le but de ces tests est de comprendre la ou les causes de ces variations. Un premier test se concentrera sur le fonctionnement-même de ces moniteurs, en comparant les résultats obtenus par chacun d’eux. Ensuite, les perturbations à la stabilité thermique de Gaia semblant être l’une des causes principales des variations de l’angle de base, l’influence de l’angle d’inclinaison au soleil, nominalement de 45º, et de la rotation du satellite sur lui-même (voir la loi de balayage de Gaia) seront étudiées. Ces tests ne pouvaient pas être réalisés pendant la phase d’observations scientifiques de Gaia, pendant laquelle Gaia était maintenu à une température très stable d’environ -110º Celsius.
– Enfin, des tests seront effectués sur différents composants de Gaia susceptibles d’être utilisés dans de futures missions spatiales : le transpondeur, l’antenne à réseaux phasés, l’unité centrale utilisée pour le traitement des données, le système de micro-propulsion, etc.

Références sur le site Gaia de l’ESA (en anglais)
– Fin des observations avec Gaia
– Tests technologiques.