Gaïa, exploité par l'Agence spatiale européenne (ESA, scrute le ciel depuis l'orbite pour créer le plus grand, le plus précis, carte tridimensionnelle de notre Galaxie. Il y a un an, la mission Gaia a produit sa deuxième publication de données très attendue, qui comprenait des mesures de haute précision - positions, distance et mouvements propres - de plus d'un milliard d'étoiles dans notre galaxie de la Voie lactée. Ce catalogue a permis des études transformationnelles dans de nombreux domaines de l'astronomie, aborder la structure, l'origine et l'évolution de la Voie lactée et générant plus de 1700 publications scientifiques depuis son lancement en 2013.

Afin d'atteindre la précision nécessaire aux cartes du ciel de Gaia, il est crucial de localiser la position du vaisseau spatial depuis la Terre. Par conséquent, tandis que Gaïa scrute le ciel, recueillir des données pour son recensement stellaire, les astronomes surveillent régulièrement sa position à l'aide d'un réseau mondial de télescopes optiques, dont le VST à l'Observatoire de Paranal de l'ESO . Le VST est actuellement le plus grand télescope d'étude observant le ciel en lumière visible, et enregistre la position de Gaia dans le ciel une nuit sur deux tout au long de l'année.

"Les observations de Gaia nécessitent une procédure d'observation spéciale, " a expliqué Monika Petr-Gotzens, qui coordonne l'exécution des observations de l'ESO sur Gaia depuis 2013. "Le vaisseau spatial est ce que nous appelons une 'cible mobile', comme il se déplace rapidement par rapport aux étoiles d'arrière-plan, suivre Gaia est tout un défi !"

"Le VST est l'outil parfait pour repérer le mouvement de Gaia, " a élaboré Ferdinando Patat, chef du Bureau des programmes d'observation de l'ESO. « L'utilisation de l'une des installations au sol de premier ordre de l'ESO pour renforcer les observations spatiales de pointe est un bel exemple de coopération scientifique.

"Il s'agit d'une passionnante collaboration sol-espace, en utilisant l'un des télescopes de classe mondiale de l'ESO pour ancrer les observations pionnières du chercheur d'un milliard d'étoiles de l'ESA, " a commenté Timo Prusti, Scientifique du projet Gaia à l'ESA.

Les observations VST sont utilisées par les experts en dynamique de vol de l'ESA pour suivre Gaia et affiner la connaissance de l'orbite de l'engin spatial. Un calibrage minutieux est nécessaire pour transformer les observations, où Gaïa n'est qu'un point de lumière parmi les étoiles brillantes, en informations orbitales significatives. Les données de la deuxième version de Gaia ont été utilisées pour identifier chacune des étoiles dans le champ de vision, et a permis de calculer la position du vaisseau spatial avec une précision étonnante, jusqu'à 20 millisecondes d'arc.

« C'est un processus difficile :nous utilisons les mesures des étoiles de Gaia pour calibrer la position du vaisseau spatial Gaia et, en fin de compte, améliorer ses mesures des étoiles, " explique Timo Prusti.

"Après un traitement minutieux et long des données, nous avons maintenant atteint la précision requise pour que les observations au sol de Gaia soient mises en œuvre dans le cadre de la détermination de l'orbite, " dit Martin Altmann, responsable de la campagne Ground Based Optical Tracking (GBOT) au Center for Astronomy of Heidelberg University, Allemagne.

Les informations GBOT seront utilisées pour améliorer notre connaissance de l'orbite de Gaia non seulement dans les observations à venir, mais aussi pour toutes les données qui ont été recueillies depuis la Terre au cours des années précédentes, conduisant à des améliorations dans les produits de données qui seront inclus dans les prochaines versions.