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Accueil > Recherche > Les Axes et Activités de Recherche > Astrophysique Stellaire > Services d’observation > GAIA > GAIA : la charge utile et les instruments pour la Science

L’astrométrie

publié le , mis à jour le

L’objectif principal de l’instrument astrométrique (ASTRO) est d’obtenir des mesures précises de la position relative de tous les objets qui traversent les champs de vision des deux télescopes de Gaia. Les deux champs de vision sont combinés sur le même plan focal.

Au cours de sa mission de cinq ans, Gaia balayera systématiquement le ciel dans son ensemble et fournira près de 70 séries de mesures de la position relative de chaque étoile. Ces mesures permettront une détermination complète des cinq paramètres astrométriques de base de chaque étoile :

- deux spécifiant la position angulaire,
- deux spécifiant le mouvement propre,
- et l’un - la parallaxe - précisant la distance de l’étoile.

La mission longue de 5 années permettra de déterminer des paramètres supplémentaires, tels ceux qui concernent des étoiles binaires en orbite l’une autour de l’autre, les planètes extra-solaires, et des objets propres à notre système solaire.

En mesurant les points centroides des images, à partir des données envoyées sur terre, Gaia mesurera les séparations relatives des milliers d’étoiles simultanément présentes dans les deux champs combinés. Le satellite travaille dans un mouvement de balayage continu, de sorte qu’un flux constant de mesures angulaires relatives est construit tandis que les champs de vue sont balayés à travers le ciel.

La haute résolution angulaire (et donc une grande précision de position) dans la direction de balayage est fournie par le grand miroir primaire de chaque télescope. Les mesures à grand angle offrent une grande rigidité du système de référence qui en résulte.

Étoiles binaires - Vue d'artiste
Étoiles binaires - Vue d’artiste

Conception

L’instrument astrométrique (ASTRO) comprend les deux télescopes et la zone dédiée de 62 capteurs CCD dans le plan focal, où les deux champs de vision sont combinés dans le champ astrométrique (AF). Les capteurs CCD sont lus en mode TDI (time-delayed integration), synchronisé sur le mouvement de balayage du satellite. Dans la pratique, les étoiles entrant dans le champ combiné de vue, traversent d’abord la colonne des CCDs Sky Mapper (SM), où chaque objet est détecté. Des informations sur la position d’un objet et sur sa luminosité sont traitées à bord en temps réel pour définir la zone de la fenêtre autour de l’objet devant être lue par les capteurs CCD suivants.

Traitement des données au sol

Le traitement a posteriori des données au sol est une tâche très complexe, reliant toutes les mesures relatives et transformant la position (le centroide) issue des mesures en coordonnées pixélisées en coordonnées angulaires à travers un champ de calibrage géométrique du plan focal, et par la suite en coordonnées dans le ciel à travers la calibration de l’attitude et de l’angle de base de l’instrument.

Des corrections supplémentaires et nécessaires comprennent celles des effets optiques (décalages chromatiques systématiques et aberrations) et les effets relativistes (effets de flexion de la lumière due au Soleil, des planètes majeures ainsi que certaines de leurs lunes, et des astéroïdes les plus massifs).

Précision

La précision des mesures dépend du type stellaire et repose sur la stabilité de l’angle de base de 106,5° entre les deux télescopes. Cet angle est contrôlé par le Basic Angle Monitoring (BAM) du satellite.

Article extrait de : http://sci.esa.int/science-e/www/ob...