Gaia, drivs av European Space Agency (ESA, övervakar himlen från omloppsbana för att skapa den största, mest exakta, tredimensionell karta över vår galax. Ett år sedan, Gaia-uppdraget tog fram sin efterlängtade andra datarelease, som inkluderade högprecisionsmätningar – positioner, avstånd och egentliga rörelser – av mer än en miljard stjärnor i vår galax Vintergatan. Denna katalog har möjliggjort transformationsstudier inom många områden av astronomi, ta itu med strukturen, Vintergatans ursprung och utveckling och genererat mer än 1700 vetenskapliga publikationer sedan lanseringen 2013.

För att nå den noggrannhet som krävs för Gaias himmelskartor, det är avgörande att fastställa rymdfarkostens position från jorden. Därför, medan Gaia avsöker himlen, samla in data för sin stjärnräkning, astronomer övervakar regelbundet dess position med hjälp av ett globalt nätverk av optiska teleskop, inklusive VST vid ESO:s Paranal Observatory . VST är för närvarande det största undersökningsteleskopet som observerar himlen i synligt ljus, och registrerar Gaias position på himlen varannan natt under hela året.

"Gaia-observationer kräver en speciell observationsprocedur, " förklarade Monika Petr-Gotzens, som har koordinerat utförandet av ESO:s observationer av Gaia sedan 2013. "Rymdfarkosten är vad vi kallar ett 'rörligt mål', eftersom det rör sig snabbt i förhållande till bakgrundsstjärnor – att spåra Gaia är en stor utmaning!"

"VST är det perfekta verktyget för att välja ut Gaias rörelse, " utarbetade Ferdinando Patat, chef för ESO:s kontor för observationsprogram. "Att använda en av ESO:s förstklassiga markbaserade anläggningar för att stärka banbrytande rymdobservationer är ett bra exempel på vetenskapligt samarbete."

"Det här är ett spännande samarbete mellan mark och rymd, använda ett av ESO:s teleskop i världsklass för att förankra de banbrytande observationerna av ESA:s miljarder stjärnmätare, " kommenterade Timo Prusti, Gaia-projektforskare vid ESA.

VST-observationerna används av ESA:s flygdynamikexperter för att spåra Gaia och förfina kunskapen om rymdfarkostens bana. Noggrann kalibrering krävs för att omvandla observationerna, där Gaia bara är en fläck av ljus bland de ljusa stjärnorna, till meningsfull orbitalinformation. Data från Gaias andra release användes för att identifiera var och en av stjärnorna i synfältet, och tillät rymdfarkostens position att beräknas med häpnadsväckande precision - upp till 20 millibågsekunder.

"Detta är en utmanande process:vi använder Gaias mätningar av stjärnorna för att kalibrera Gaia-rymdfarkostens position och i slutändan förbättra dess mätningar av stjärnorna, " förklarar Timo Prusti.

"Efter noggrann och långvarig databehandling, vi har nu uppnått den noggrannhet som krävs för att de markbaserade observationerna av Gaia ska kunna implementeras som en del av omloppsbestämningen, säger Martin Altmann, ledare för kampanjen Ground Based Optical Tracking (GBOT) vid Center for Astronomy vid Heidelberg University, Tyskland.

GBOT-informationen kommer att användas för att förbättra vår kunskap om Gaias bana, inte bara i kommande observationer, men också för all data som har samlats in från jorden under de tidigare åren, vilket leder till förbättringar av dataprodukterna som kommer att inkluderas i framtida utgåvor.