银河系制图师“盖亚”结束“职业生涯”

2025-04-08 13:31:53 来源：科技日报

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在历经11年的宇宙深空探索后，肩负给银河系绘图使命的“盖亚”（Gaia）空间探测器“光荣退休”。3月27日，随着欧洲空间局（ESA）控制中心团队关闭盖亚子系统并将其送入安全轨道，这颗“太空之眼”正式退出宇宙舞台。

自2013年出征以来，“盖亚”可谓战功赫赫。它不仅精确绘制出了银河系的三维图，更成功测绘了近20亿颗恒星的位置。它发布的海量数据为天体物理研究提供了宝贵资源，几乎影响了天文学的所有领域。

“盖亚”项目科学家约翰内斯·萨尔曼表示，尽管“盖亚”已正式谢幕，但对其数据的科学利用才刚开幕。未来数十年，这些星辰密码将引领科学家进一步破解银河系乃至宇宙的奥秘。

令人惊叹的成果

据ESA官网介绍，“盖亚”于2013年12月19日发射升空，2014年7月正式投入科学观测。在距离地球约150万公里外的日地拉格朗日2（L2）点，持续不断地扫描着银河系的每缕星光。今年1月15日，在向银河系投去最后一瞥后，它永远地闭上了“眼睛”。

在服役期间，“盖亚”完成了超过3万次精确观测，绘制出了迄今最大、最精确的银河系多维地图，也发现了过去星系合并的证据，以前所未有的细节展现了银河系的结构和演化历程。而且，通过精确绘制近20亿颗恒星的位置、距离、运动和特征，它改变了人类对宇宙的理解。

ESA表示，“盖亚”任务超出预期，其持续运行时间几乎是最初预计寿命的两倍。“盖亚”彻底改变了科学家对银河系及其宇宙“邻居”的看法。“盖亚”不仅圆满完成其最大使命——绘制出迄今最大、最精确的银河系三维地图，其对20多亿颗恒星距离、运动和特征的测量，也成为人类对银河系进行“星系考古”的关键，改写了银河系的历史并预测了其未来“模样”。

“盖亚”的“目光”拂过了900万颗闪烁不定的变星、16.5万对相依相伴的双星、36万颗垂垂老矣的白矮星，以及超过15万颗在太空中漫游的小行星。去年，它化身顶尖“侦探”，在距离地球约2000光年的星际深处，发现了银河系内已知最重的恒星级黑洞“盖亚BH3”。此前天文学家主要通过观测引力波，在极遥远的星系发现过此类黑洞，这一发现为研究大质量恒星如何演化和发展提供了新的认知。

萨尔曼表示，“盖亚”发布的数据是天体物理学研究的独特宝库。截至2025年初，“盖亚”数据的访问量超过5.8亿次，约13000篇经同行评审的科学论文基于其观测数据发表。

依依不舍地离别

“盖亚”的退役过程并不简单。“盖亚”操作员蒂亚戈·诺盖拉表示，他们系统性地拆除和禁用了多年来保护“盖亚”的冗余层。这既是为了防止它某日突然苏醒发出信号，也是为了确保其“安眠之所”远离“故居”L2点，尽量减少对该地区其他任务的潜在干扰。L2点犹如宇宙观测的黄金码头，如今仍有多个探测器在此驻守。

3月27日，控制中心上演了充满仪式感的告别程序：推进器将“盖亚”推离L2点，将其送入“退役”轨道——太阳中心轨道。这处精心选择的“安息之地”，将确保至少百年内“盖亚”不会进入距离地球1000万公里范围内。随后，控制团队逐一停用和关闭了航天器的仪器和子系统，接着故意破坏了其机载软件，通信子系统和中央计算机最后被停用。

对那些参与任务的科学家来说，“盖亚”的退役凝聚了深刻的情感意义。为该任务作出贡献的约1500名成员的名字被存储于机载存储器内，团队成员写的告别信也长存于此。

持久丰厚的“遗产”

尽管“盖亚”的数据收集工作已经结束，但其数据将在未来几十年内继续拓展人类对银河系的认识。

“盖亚”团队每两年或四年发布一次任务数据，目前已于2016年、2018年和2022年发布了3批数据。团队计划于2026年发布第四批数据，并预计在2030年底前完成遗产目录。这些庞大而不断扩展的数据将完善科学家关于银河考古、恒星演化、系外行星等方面的知识。

作为银河系探索的主力，“盖亚”绘制的地图可供未来的银河系“探险家”参考。例如，ESA“欧几里得”航天器上的恒星跟踪器正是使用“盖亚”数据来精确定位航天器。该机构即将启程的“柏拉图”任务将接过“盖亚”的接力棒，对其已经发现的新系外行星系统进行持续追踪。

“盖亚”控制小组还在航天器退休前几周进行了一系列技术测试。他们在不同挑战性条件下测试了“盖亚”的推进系统，以研究它在恶劣太空环境中的表现。相关研究数据将为未来依靠类似推进系统的科学探测任务提供借鉴。