Vermessungssatelliten

Keplers "Tabulae Rudolphinae" enthalten die Positionen von 1000 Fixsternen. Die Genauigkeit der darin enthaltenen Angaben beträgt ungefähr 30 Bogensekunden. Neue Entdeckungen stellen in der Folgezeit höhere Anforderungen an die Astrometrie: Die erste 1830 von Bessel gemessene Parallaxe beträgt lediglich 0,3 Bogensekunden. Mit Parallaxenmessungen von der Erde aus können Astronomen bis in die 1980er Jahre die Entfernung von Sternen in einem Umkreis von bis zu 900 Lichtjahren bestimmen.

Der Vermessungssatellit Hipparcos

1989 leitet die Europäische Raumfahrtbehörde ESA eine neue Ära in der Astrometrie ein. Der Satellit Hipparcos soll die Positionen und Entfernungen von Sternen neu bestimmen. Bis 1993 gelingen Messungen im Genauigkeitsbereich von einer tausendstel Bogensekunde. Viele bisher benutzten Entfernungsangaben erweisen sich jetzt als ungenau: Zum Beispiel ist die Andromeda-Galaxie, eine unserer Nachbargalaxien, nicht 2,3 sondern 2,9 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt.

 

Der Vermessungssatellit Gaia

Als Nachfolgeprojekt hat die ESA am 19. Dezember 2013 die Weltraumsonde Gaia gestartet, mit der Positionen, Entfernungen und Bewegungen von ungefähr einer Milliarde Sterne (etwa 1 % der Milchstraße) bestimmt und astrometrisch, photometrisch und  spektroskopisch mit einer bisher unerreichten Genauigkeit kartographisch erfasst werden sollen. Die Positions- und Parallaxengenauigkeit für Sterne bis zur 15 Größenklasse ist besser als 25 µas (1 µas = 1 Millionstel Bogensekunde). Das entspricht einer Haaresbreite in 1000 Kilometer Entfernung oder 5 cm auf dem Mond, also weniger als ein Millionstel des  Winkelfehlers in Keplers Sternkatalog.

Der Schwerpunkt der Gaia-Mission befasst sich mit der Aufklärung über den Ursprung und die Entwicklung der Milchstraße, insbesondere die Gewinnung von Informationen über die Sternentstehung. Dazu soll Gaia mit bis dahin unerreichter Genauigkeit die Positionen, Entfernungen und Bewegungen von etwa einer Milliarde Sternen bestimmen. Während der geplanten fünfjährigen Dauer des Projekts werden ca. sechs Sterne pro Sekunde erfasst. Außerdem sollen für eine Milliarde Sterne Helligkeit und Farben mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Für die hellsten 100 - 200 Millionen Sterne soll Gaia zusätzlich gut aufgelöste Spektren liefern, aus denen Radialgeschwindigkeit, Temperatur, Oberflächengravitation und chemische Zusammensetzung der Sterne bestimmt werden können.

Der präzise Nachweis einer möglichen zeitlichen Änderung der Gravitationskonstante steht ebenso auf der Agenda wie die  erstmalige direkt gemessene Lichtablenkung durch die Schwerkraft der Planeten.

Darüber hinaus wird bei den Gaia-Messungen eine Vielzahl bisher unbekannter Himmelsobjekte entdeckt werden: man rechnet mit bis zu einer Million Asteroiden und Kometen innerhalb unseres Sonnensystems, 30 000 Exoplaneten (Planeten außerhalb unseres Sonnensystems), 50 000 „Braunen Zwergen“, mehreren hunderttausend „Weißen Zwergen“, 20 000 Supernovae (Sternexplosionen) sowie hunderttausenden weit entfernten Galaxien und Quasaren.

Der von Gaia zu erstellende Sternenkatalog soll im Jahr 2022 veröffentlicht werden.