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GAIA si propone di creare una mappa della nostra galassia di una completezza e precisione finora impensabili.

Per avere un'idea del salto di qualità che verrà raggiunto, basta pensare alle precedenti tappe nella storia della cartografia stellare. Negli anni 1970 il catalogo FK5 conteneva circa 5000 stelle; fu poi la volta di un altro satellite dell'ESA, Hipparcos (operativo tra il 1989 e il 1993), che aumentò di un fattore 25 il numero di stelle misurate, migliorando di 10 volte anche la precisione delle misure. Con GAIA si aumenterà di 100 volte la precisione delle misure e di più di 8000 volte il numero di stelle rispetto a Hipparcos.

Il progetto GAIA è stato selezionato nell'ottobre del 2000 come "cornerstone numero 6", nell'ambito del programma Horizon 2000+ dell'Agenzia Spaziale Europea; nel linguaggio dell'ESA le cornerstone (pietre angolari in inglese) sono le missioni più complesse e importanti. Il lancio è previsto entro il 2012, e il satellite sarà operativo per almeno 5 anni.

Il progetto è sviluppato in collaborazione con le società aerospaziali e le industrie europee. GAIA sarà un satellite di circa 3 tonnellate e verrà lanciato da un razzo Soyuz, che lo porterà in orbita a circa 1.5 milioni di chilometri dalla Terra (circa 4 volte la distanza Terra-Luna) nel punto lagrangiano numero 2 (L2); per raggiungere tale orbita occorrerà un viaggio della durata di 200-280 giorni.

L'orbita L2

Joseph Louis Lagrange (1736-1813) è il grande matematico italiano che scoprì i cinque punti di equilibrio in un sistema orbitale composto da due corpi. Nel nostro caso i due corpi orbitanti sono il Sole e la Terra, e L2 indica il secondo punto lagrangiano, che si trova dal lato dell'orbita terrestre più lontano dal Sole.

Il punto L2 orbita attorno al Sole con lo stesso periodo della Terra, e ciò significa che l'intera sfera celeste può essere osservata ininterrottamente, poiché la Terra, la Luna e il Sole rimangono "dietro" il satellite tutto il tempo.

In realtà il satellite non si troverà esattamente nel punto L2, ma descriverà delle piccole orbite attorno a esso; inoltre, a causa delle perturbazioni gravitazionali dovute ad altri corpi del Sistema Solare, verranno effettuate piccole manovre mensili per assicurare la stabilità in tale orbita.

GAIA non sarà la sola missione dell'ESA a stazionare in L2. Si prevede infatti che altri satelliti come Eddington, Herschel, Planck, NGST e Darwin verranno posizionati nello stesso punto.