科技日報記者 劉霞
在歷經(jīng)11年的宇宙深空探索后，肩負(fù)給銀河系繪圖使命的“蓋亞”（Gaia）空間探測器“光榮退休”。3月27日，隨著歐洲空間局（ESA）控制中心團(tuán)隊關(guān)閉蓋亞子系統(tǒng)并將其送入安全軌道，這顆“太空之眼”正式退出宇宙舞臺。
自2013年出征以來，“蓋亞”可謂戰(zhàn)功赫赫。它不僅精確繪制出了銀河系的三維圖，更成功測繪了近20億顆恒星的位置。它發(fā)布的海量數(shù)據(jù)為天體物理研究提供了寶貴資源，幾乎影響了天文學(xué)的所有領(lǐng)域。
“蓋亞”項(xiàng)目科學(xué)家約翰內(nèi)斯·薩爾曼表示，盡管“蓋亞”已正式謝幕，但對其數(shù)據(jù)的科學(xué)利用才剛開幕。未來數(shù)十年，這些星辰密碼將引領(lǐng)科學(xué)家進(jìn)一步破解銀河系乃至宇宙的奧秘。
令人驚嘆的成果
據(jù)ESA官網(wǎng)介紹，“蓋亞”于2013年12月19日發(fā)射升空，2014年7月正式投入科學(xué)觀測。在距離地球約150萬公里外的日地拉格朗日2（L2）點(diǎn)，持續(xù)不斷地掃描著銀河系的每縷星光。今年1月15日，在向銀河系投去最后一瞥后，它永遠(yuǎn)地閉上了“眼睛”。
在服役期間，“蓋亞”完成了超過3萬次精確觀測，繪制出了迄今最大、最精確的銀河系多維地圖，也發(fā)現(xiàn)了過去星系合并的證據(jù)，以前所未有的細(xì)節(jié)展現(xiàn)了銀河系的結(jié)構(gòu)和演化歷程。而且，通過精確繪制近20億顆恒星的位置、距離、運(yùn)動和特征，它改變了人類對宇宙的理解。
ESA表示，“蓋亞”任務(wù)超出預(yù)期，其持續(xù)運(yùn)行時間幾乎是最初預(yù)計壽命的兩倍。“蓋亞”徹底改變了科學(xué)家對銀河系及其宇宙“鄰居”的看法。“蓋亞”不僅圓滿完成其最大使命——繪制出迄今最大、最精確的銀河系三維地圖，其對20多億顆恒星距離、運(yùn)動和特征的測量，也成為人類對銀河系進(jìn)行“星系考古”的關(guān)鍵，改寫了銀河系的歷史并預(yù)測了其未來“模樣”。
“蓋亞”的“目光”拂過了900萬顆閃爍不定的變星、16.5萬對相依相伴的雙星、36萬顆垂垂老矣的白矮星，以及超過15萬顆在太空中漫游的小行星。去年，它化身頂尖“偵探”，在距離地球約2000光年的星際深處，發(fā)現(xiàn)了銀河系內(nèi)已知最重的恒星級黑洞“蓋亞BH3”。此前天文學(xué)家主要通過觀測引力波，在極遙遠(yuǎn)的星系發(fā)現(xiàn)過此類黑洞，這一發(fā)現(xiàn)為研究大質(zhì)量恒星如何演化和發(fā)展提供了新的認(rèn)知。
薩爾曼表示，“蓋亞”發(fā)布的數(shù)據(jù)是天體物理學(xué)研究的獨(dú)特寶庫。截至2025年初，“蓋亞”數(shù)據(jù)的訪問量超過5.8億次，約13000篇經(jīng)同行評審的科學(xué)論文基于其觀測數(shù)據(jù)發(fā)表。
依依不舍地離別
“蓋亞”的退役過程并不簡單。“蓋亞”操作員蒂亞戈·諾蓋拉表示，他們系統(tǒng)性地拆除和禁用了多年來保護(hù)“蓋亞”的冗余層。這既是為了防止它某日突然蘇醒發(fā)出信號，也是為了確保其“安眠之所”遠(yuǎn)離“故居”L2點(diǎn)，盡量減少對該地區(qū)其他任務(wù)的潛在干擾。L2點(diǎn)猶如宇宙觀測的黃金碼頭，如今仍有多個探測器在此駐守。
3月27日，控制中心上演了充滿儀式感的告別程序：推進(jìn)器將“蓋亞”推離L2點(diǎn)，將其送入“退役”軌道——太陽中心軌道。這處精心選擇的“安息之地”，將確保至少百年內(nèi)“蓋亞”不會進(jìn)入距離地球1000萬公里范圍內(nèi)。隨后，控制團(tuán)隊逐一停用和關(guān)閉了航天器的儀器和子系統(tǒng)，接著故意破壞了其機(jī)載軟件，通信子系統(tǒng)和中央計算機(jī)最后被停用。
對那些參與任務(wù)的科學(xué)家來說，“蓋亞”的退役凝聚了深刻的情感意義。為該任務(wù)作出貢獻(xiàn)的約1500名成員的名字被存儲于機(jī)載存儲器內(nèi)，團(tuán)隊成員寫的告別信也長存于此。
持久豐厚的“遺產(chǎn)”
盡管“蓋亞”的數(shù)據(jù)收集工作已經(jīng)結(jié)束，但其數(shù)據(jù)將在未來幾十年內(nèi)繼續(xù)拓展人類對銀河系的認(rèn)識。
“蓋亞”團(tuán)隊每兩年或四年發(fā)布一次任務(wù)數(shù)據(jù)，目前已于2016年、2018年和2022年發(fā)布了3批數(shù)據(jù)。團(tuán)隊計劃于2026年發(fā)布第四批數(shù)據(jù)，并預(yù)計在2030年底前完成遺產(chǎn)目錄。這些龐大而不斷擴(kuò)展的數(shù)據(jù)將完善科學(xué)家關(guān)于銀河考古、恒星演化、系外行星等方面的知識。
作為銀河系探索的主力，“蓋亞”繪制的地圖可供未來的銀河系“探險家”參考。例如，ESA“歐幾里得”航天器上的恒星跟蹤器正是使用“蓋亞”數(shù)據(jù)來精確定位航天器。該機(jī)構(gòu)即將啟程的“柏拉圖”任務(wù)將接過“蓋亞”的接力棒，對其已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的新系外行星系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)追蹤。
“蓋亞”控制小組還在航天器退休前幾周進(jìn)行了一系列技術(shù)測試。他們在不同挑戰(zhàn)性條件下測試了“蓋亞”的推進(jìn)系統(tǒng)，以研究它在惡劣太空環(huán)境中的表現(xiàn)。相關(guān)研究數(shù)據(jù)將為未來依靠類似推進(jìn)系統(tǒng)的科學(xué)探測任務(wù)提供借鑒。
