蓋亞空間望遠鏡

蓋亞空間望遠鏡於2013年12月19日 ^[1]  在圭亞那太空中心使用聯盟號運載火箭發射升空。已抵達地球軌道的 L2 拉格朗日點附近以利薩如軌道運行。

蓋亞空間望遠鏡將反覆掃描天空，平均每隔5年有70次觀測10億顆恆星內的每顆恆星 ^[2]  。蓋亞不僅把恆星的位置和運動繪製成圖，還將測量每顆恆星的關鍵物理性質，例如亮度、温度和化學成分等。為實現目標，蓋亞太空望遠鏡將緩慢轉動，讓它的2部望遠鏡掠過整個天空，然後讓這些望遠鏡各個部分的光同時聚焦在一部數碼相機上。

確定一顆恆星的光度，這是確認恆星距離的必要條件。恆星的視差是少數不需要透過物理假設得知恆星距離的方式之一，而地面的望遠鏡因為大氣層擾動和儀器誤差而無法得到足夠精確的視差量測結果。觀測光度最微弱的天體可以使恆星光度模式更加完整。所有天體到達一定亮度時都必須被量測以獲得無偏差的樣本。必須要有大量的觀測對象以解釋恆星演化中較快速的階段。觀測銀河系中大量天體對於瞭解銀河系的動力學模式也相當重要，要注意的是，10億顆恆星仍不到銀河系總恆星數量的1%。對恆星的天體測量和觀測恆星在銀河系中運動狀態是瞭解各種恆星分佈模式的必要方式，由其是較遠處恆星的。

可對超過10億顆恆星進行天文測量 ^[3]  ，可觀測最暗恆星為V波段視星等20等。確認恆星的位置，依恆星表面顏色的不同，V波段10等恆星的精確度可達7 μas，相當於在1000公里以外測量一根頭髮的直徑；15等時精確度約12到25 μas，20等時則是100到300 μas。確認距離地球最近恆星的距離誤差約0.001%。而距離地球約3萬光年，接近銀河系中心的距離誤差20%。量測4000萬顆恆星的切向速度精確度預期至少0.5 km/s。精確量測1000顆系外行星的軌道和軌道傾角，並以天文測量法確認行星的真實質量。蓋亞任務其他相關於基礎物理的觀測則有偵測阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論預測的，光因為太陽重力場而彎曲的程度；因此可以直接觀測時空的結構。。