The Detection of Transiting Exoplanets by Gaia
内容：盖亚空间望远镜主要用于进行高精度天体测量，但也用于光谱学和历元测光，可用于研究各种类型的光度变化。其中一种变化类型是系外行星凌日。到目前为止积累的测光数据终于成熟到足以探测一些系外行星。目的：为了充分利用盖亚的科学潜力，我们搜索它的光度数据，寻找系外行星凌日的特征。研究方法：搜索依赖于Box-Least-Square（BLS）方法的一个版本，该方法应用于一组通过机器学习分类方法进行优先排序的恒星。使用TESS的公开全帧图像获得了独立的光度验证。为了验证前两个候选者，径向速度跟踪观测使用光谱仪的大型双目望远镜（LBT）进行。结果：径向速度测量证实了两个候选者确实是热彗星。因此，它们是盖亚探测到的第一颗系外行星-盖亚-1b和盖亚-2b。结论：Gaia-1b和Gaia-2b表明本文提出的方法确实有效。这种方法将用于组装一组额外的系外行星候选者，将在盖亚第三次数据发布中发布，以确保更好地实现盖亚的系外行星探测潜力。
2022-05-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Multivariate Time-series Analysis of Variable Objects in the Gaia Mission
在天文学中，我们正在见证源探测数量、精度和测量多样性的巨大增长。此外，多历元数据正在成为常态，使时间序列分析成为当前天文学的一个重要方面。盖亚任务是多历元巡天的一个杰出例子，它提供了多种领域的测量，包括宽波段测光;蓝色和红色的分光光度计（用于推导天体物理参数）;光谱学（用于推断径向速度，vsin（i）和其他天体物理参数）;以及极其精确的天体测量。大多数这些信息是为覆盖整个天空的源提供的。在这里，我们提出了几个属性相关的盖亚时间序列，如时间采样;不同类型的测量;盖亚G，G BP和G RP波段测光;和盖亚启发的研究，使用相关-RADIAL-VELocities数据，以评估潜在的径向速度，半高宽，和交叉关联函数的对比度的信息。我们还提出了技术（正在使用或正在开发），优化从不同的仪器盖亚，如主成分分析和多响应回归的天体物理信息的提取。对各种测量领域中观察到的现象的行为的详细理解可以导致对盖亚数据的更丰富和更精确的表征，包括定义更多信息属性，作为（我们的）机器学习算法的输入。
2019-11-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
Ariel mission planning. Scheduling the survey of a thousand exoplanets
自动调度技术正在成为大型天文测量有效规划的重要工具。基于具有全局优化能力的混合元启发式算法，设计并开发了一种大气遥感红外系外行星大巡天（Ariel）任务规划的具体调度方法，以确保获得满足所有任务约束的满意结果。我们使用这种方法来模拟阿里尔任务计划，评估其科学目标的可行性，并研究不同的科学方案的结果。我们的结论是，Ariel将能够实现科学目标，即表征约1000个系外行星大气层，总暴露时间约占任务寿命的75-80%。我们证明，它是可能的，包括相位曲线观测的目标样本或增加的任务寿命内研究的系外行星的数量。最后，大约12-15%的时间仍然可以用于非时间约束的观测。
2022-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Exo-Jupiters and Saturns from two Gaia-like missions
将通过两个类似盖亚的飞行任务进行天体测量，对周期长达40年左右的数千颗行星进行探测和轨道确定，这是任何其他计划中或拟议中的飞行任务都无法获得的结果。所有光谱类型的10亿颗恒星将被调查。对具有这些周期的重行星的全面了解，远远超出任何系统的雪线，将有助于更好地了解行星的形成和演化，也是在宜居带。
2014-08-19 astro-ph.IM
Astrometric detection of exoplanets
本文介绍利用高精度天体测量技术（如盖亚卫星）探测系外行星的方法，涵盖相对与绝对测量技术，并讨论其探测极限与预期产出。
2024-03-13 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Gaia mission
盖亚是欧洲航天局（欧空局）科学方案的一项基石任务。航天器的建造于2006年获得批准，此前进行了一项研究，将最初的干涉测量概念改为直接成像方法。航天器和有效载荷都是由欧洲工业制造的。科学界的参与侧重于数据处理，2007年选择了国际盖亚数据处理和分析联合会（DPAC）。盖亚于2013年12月19日发射，并于几周后到达其运行点，即太阳-地球-月球系统的第二个拉格朗日点。航天器和有效载荷的调试于2014年7月19日完成。名义上为期五年的任务开始于为期四周的特殊黄道极扫描，随后转入全天扫描模式。我们回顾了盖亚的科学目标，并描述了目前（2016年中期）正在运行以实现这些目标的建造航天器。我们特别关注有效载荷模块，其性能与飞行任务的科学性能密切相关。我们提供了调试活动和调查结果的总结，然后是常规操作模式的描述。我们总结了在轨运行的基础上的科学性能估计。已计划发布若干中期盖亚数据，这些数据可从盖亚档案中检索，该档案可通过盖亚主页http://www.cosmos.esa.int/gaia查阅。
2016-09-14 astro-ph.IM
ExoDNN: Boosting exoplanet detection with artificial intelligence. Application to Gaia Data Release 3
ATG Science & Engineering for the European Space Agency (ESA)（欧洲航天局工程与技术科学部）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA)（天体生物学中心（CSIC-INTA））；ISDEFE；European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲航天局欧洲空间天文中心）；European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC)（欧洲航天局欧洲空间研究与技术中心）
ExoDNN利用人工智能分析Gaia DR3数据，识别潜在系外行星宿主星，提升系外行星检测效率。
2026-02-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
LRP2020: The Opportunity of Young Nearby Associations with the Advent of the Gaia Mission
这份白皮书提议利用全世界科学界可获得的高质量盖亚数据，并辅之以加拿大相关设施的支持，使加拿大成为恒星协会和系外行星科学领域的领导者，并通过本科生和研究生研究补助金训练加拿大高素质人员。盖亚通过测量13亿颗恒星的精确距离和自行，开启了恒星运动学研究的新时代。这些数据已经产生了1700多篇科学论文，并保证在未来几十年内仍然是更多论文的来源。作为第二次盖亚数据发布的直接结果，已经发现了900多颗新的年龄校准的年轻低质量恒星。其中一些可能已经是已知系外行星系统的宿主恒星，或者可能随着TESS任务的进展而成为宿主恒星，该任务预计将在未来十年内发现10，000颗附近的凌日系外行星。这使加拿大处于利用盖亚数据的战略地位，因为它可以使用1-4米级望远镜上的几个高分辨率光谱仪（例如ESPaDOnS，SPIRou和NIRPS），这将允许快速描述大量低质量恒星及其系外行星系统的特征。这份白皮书描述了这些科学项目的机会，这些项目可能使加拿大成为恒星协会和系外行星领域的领导者。
2019-11-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Predicting Gaia astrometry's ability to constrain the populations of circumbinary planets
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学学院）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲空间局（ESA），欧洲空间天文中心（ESAC））
Gaia数据将帮助研究环绕双星行星种群，预测检测到数十个此类行星，并揭示其质量与轨道周期分布对Gaia灵敏度的影响。
2026-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Machine learning-based identification of Gaia astrometric exoplanet orbits
European Space Agency (ESA)（欧洲空间局）；RHEA Group（瑞亚集团）；European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲空间天文中心）
提出仅利用 Gaia DR3 天体测量轨道解，通过半监督异常检测结合 XGBoost 与随机森林识别系外行星及褐矮星候选体，并给出 20 个候选与后续验证结果。
2025-03-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Enabling science with Gaia observations of naked-eye stars
欧空局的盖亚空间天体测量任务正在对恒星物体进行全天空调查。在2014年7月的名义任务开始时，通过了一项操作计划，使盖亚能够定期获得比G~6原始极限更亮的所有恒星的观测，即裸眼恒星。在这里，我们描述的现状和程度，这些意见和他们的地面处理。我们概述了G<6恒星生成的数据产品及其潜在的科学应用。最后，我们讨论了如何通过进一步利用我们开发的技术来增强盖亚调查。
2016-05-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
Predictions of Gaia's prize microlensing events are flawed
第二次盖亚数据发布的精确天体测量使天文学家能够预测5，787个微透镜事件，其中528个在扩展的盖亚任务（J2014.5 - J2026.5）中具有最大值。未来对这些事件的盖亚时间序列天体测量的分析，在某些情况下，将导致透镜的精确引力质量测量。我们发现，在扩展的盖亚任务期间预测的事件中，有61%的事件的光源亮度超过G = 18，可能是虚假的，在这些情况下，背景光源通常是重复检测或透镜的二进制伴侣。我们提出了质量削减，以确定这些虚假的事件和修订后的微透镜事件候选人名单。我们的研究结果意味着，在盖亚任务期间，一半的可预测的天体测量微透镜事件尚未被确定。
2020-06-24 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
NASA ExoPAG Study Analysis Group 5: Flagship Exoplanet Imaging Mission Science Goals and Requirements Report
美国航天局系外行星方案分析小组（ExoPAG）已着手确定各种规模的系外行星直接探测任务的任务1级要求。该报告概述了下一个系外行星旗舰成像和光谱任务的科学目标和要求，由NASA系外行星计划分析组（ExoPAG）的旗舰任务研究分析组（SAG）确定。我们希望这些目标和要求将用于评估未来旗舰系外行星成像和光谱任务的特定架构，我们希望这项工作能够作为小型任务类似目标和要求的指南和模板，我们预计这项工作将很快开始。这些目标和要求是在大约60名志愿系外行星科学家、技术专家和工程师的贡献下讨论、确定和记录的。为了在这项任务上取得进展，进行了许多电话会议、电子邮件和几次面对面的会议，从而创建和改进了任务科学目标和要求的草案。这项工作已作为一套科学目标、更详细的目标和具体要求记录在本报告中，并在每一套目标和要求之间建立了联系。具体的要求分为两类：“必须”是不可协商的硬性要求，而“鉴别器”要求则在“必须”设定的最低值以外的领域赋予业绩价值。“我们认为，这一框架和内容将确保本报告在用于今后的特派团评价活动时具有价值。我们设想，任何未来的系外行星成像旗舰任务也必须能够进行广泛的其他观测天体物理学。我们希望这将由NASA宇宙起源计划分析小组（COPAG）完成。
2013-03-26 astro-ph.IM
TESS Extended Mission 10-Minute Cadence Retains Nyquist Aliases
在其为期两年的主要任务期间，凌日系外行星勘测卫星（TESS）将以30分钟的节奏在覆盖85%天空的26个扇区中获得全帧图像。虽然它的主要科学案例是发现新的系外行星过境附近的恒星，但TESS数据对于研究许多类型的恒星变化非常出色，使用TESS数据进行天体物理学其他领域的出版物数量与系外行星论文保持同步。在2020年7月完成主要任务后，TESS将在一次延长任务中重访天空，以更快的10分钟节奏记录全帧图像。在这篇文章中，我证明了选择一个大的约数的原始曝光时间的新的节奏限制了主和扩展TESS任务数据之间的协同作用，因为这两个采样率产生许多相同的奈奎斯特别名。将延长的任务曝光时间调整一秒钟就可以在很大程度上解决TESS组合数据集中的奈奎斯特模糊性。
2020-02-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
The Gaia spectroscopic catalogue of exoplanets and host stars
本文利用Gaia和GSP-spec数据，对2573颗系外行星宿主恒星及3556颗行星进行同质化参数计算，构建了精确光谱星表，并发现巨行星致密与膨胀的双峰性依赖于宿主恒星金属丰度。
2025-06-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Gaia Successor in 2021
在盖亚之后大约20年，一个具有类似天体测量性能的新任务对天文学的所有分支都很重要。这两个特派团合在一起，由于存在较大的历元差异，可以给出常见物体更准确的运动。通过为新任务增加近红外（NIR）能力，我们将能够窥视银河系的模糊区域，测量多达100亿或120亿个新物体，并在此过程中揭示许多新科学。欧空局现在已经把这项任务的发展排在了很高的位置，以至于在2045年左右发射是很有可能的。包括该项目的简史。
2021-07-15 astro-ph.IM
Gaia space mission and quasars
类星体通常被认为是点状物体。这在很大程度上是正确的，并允许进行中的欧空局盖亚任务的光学位置参考系与国际天体参考系的良好对准。但是类星体中光学喷流的存在会导致光心的位移，其程度可以被盖亚探测到。类似地，喷射流中的发射斑点的运动可以被检测为固有运动移位。盖亚对大约100万个遥远类星体的光谱能量分布的测量有助于确定它们的红移，并评估它们在数小时到数年的时间尺度上的变化。盖亚的空间分辨率允许建立一个完整的强透镜类星体的幅度有限的样本。该任务于2016年9月首次发布公开数据，计划于2018年4月发布下一次更全面的数据。在这里，我们简要回顾了任务的能力和目前的结果。盖亚对类星体研究的独特贡献已经发表，其中一个亮点是发现了许多具有光学喷流的类星体。
2018-09-06 astro-ph.GA astro-ph.IM
A fast 2D image reconstruction algorithm from 1D data for the Gaia mission
提出了一种快速二维图像重建方法，该方法以沿不同方向扫描中心源获得的一维数据作为输入。所得到的重建图像没有示出由于跨中心源的扫描的取向上的非均匀覆盖而导致的伪影，并且成功地避免了由于来自中心源的通量跨重建图像的污染而导致的高背景。由于所采用的加权方案，该方法对于热像素也是自然鲁棒的。这种方法是专门针对盖亚数据开发的，但在不同方向上组合分辨率不匹配的数据时应该很有用。
2011-07-01 astro-ph.IM
Distinguishing exoplanet companions from field stars in direct imaging using Gaia astrometry
本文提出结合 Gaia 天体测量与 2MASS 测光、基于似然比较场星与共同运动伴星模型的方法，并在 BEAST 样本中识别出 7 个高置信伴星候选体。
2023-12-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
GaiaNIR: Combining optical and Near-Infra-Red (NIR) capabilities with Time-Delay-Integration (TDI) sensors for a future Gaia-like mission
欧空局最近呼吁从可行性和技术发展的角度对新的“科学构想”进行调查-因为技术还不够成熟。这些想法可能在未来成为欧空局科学计划中M或L级任务的候选者。随着2013年12月盖亚的发射，欧洲继1990年代初非常成功的依巴谷飞行任务之后，进入了空间天体测量的新时代。盖亚是依巴谷的继任者，两者都在光学波长上运行，盖亚在五个天体测量参数上精确两个数量级，并且正在银河系的巨大体积中测量四个数量级以上的恒星。依巴谷/第谷-2星表与第一个早期盖亚数据发布的结合将在长约25年的基线上提供改进的自行。最终的盖亚解决方案还将通过类星体建立一个新的光学参考系，将定义参考系方向的射电（VLBI）源的光学对应物联系起来，并使用类星体的零自行来确定非旋转系。盖亚的一个弱点是它只在光学波长下工作。然而，银河系中心和旋臂区域的大部分，对某些研究很重要，被星际灭绝所掩盖，这使得盖亚很难深入探测。传统上，这个问题可以通过切换到红外线来解决，但这对于盖亚的CCD来说是不可能的。此外，为了扫描整个天空并进行全局绝对视差测量，航天器必须有一个恒定的旋转，这需要CCD在TDI模式下工作，增加了它们的复杂性。
2020-05-22 astro-ph.IM
Perspective acceleration and gravitational redshift. Measuring masses of individual white dwarfs using Gaia + SIM astrometry
根据目前的计划，SIM/NASA飞行任务将在盖亚/欧空局飞行任务结束后立即发射。这是一种新的情况，使长期的天体测量项目，不能单独完成任何一个任务。利用天体测量中的透视加速度效应，如果天体测量的时间基线足够长，就可以非常精确地测量出附近恒星的真实日心径向速度。由于白矮星是紧凑的天体，引力红移可以相当大（40-80 km/s），并且是任何波长偏移的主要来源。因此，真正的径向速度与光谱位移的不匹配导致直接测量这些物体的质量-半径关系。利用已知的附近白矮星的星表信息，我们估计有多少质量/引力红移测量可以获得精度优于2%。附近的白矮星是相对较暗的天体（10 < V < 15），这两个任务都可以很容易地观测到。我们还简要地讨论了长周期行星的存在如何掩盖天体测量信号的透视加速度。
2009-07-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
Searching for the first stars with the Gaia mission
我们构建了一个理论模型来预测的孤儿余辉（OA）的数量从伽马射线暴（GRBs）触发的原始无金属（Pop III）预计将观察到的盖亚任务的恒星。特别是，我们认为受其他恒星辐射影响的原始无金属恒星（Pop III.2）是一个可能的目标。我们使用一个半分析的方法，包括所有相关的反馈效应，以构建宇宙恒星形成的历史和它的连接与累计伽玛暴的数量。OA事件使用蒙特卡罗方法生成，盖亚的扫描定律进行了现实的模拟，以获得观测概率的期望。我们发现，盖亚可以观察到高达2.28 $\pm$ 0.88离轴余辉和2.78 $\pm$ 1.41轴在五年的名义任务。这意味着盖亚（$\sim 10%$）观测到的余辉中，有一个不可忽略的百分比可能是波普III星的祖先。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Variable Universe with the Gaia mission and AI methods
University of Geneva（日内瓦大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Sednai sàrl（Sednai公司）
本研究利用Gaia任务10年间对超20亿颗恒星的观测数据，通过机器学习技术进行交叉匹配、可变性检测与分类，生成了有史以来覆盖整个天球的最大可变源星表。
2025-10-31 astro-ph.IM
Unveiling the atmospheres of giant exoplanets with an EChO-class mission
在过去的十年里，已经发现了一千多颗系外行星。也许更令人兴奋的是，探测它们的大气层已经成为可能。根据目前的数据，我们已经瞥见了系外行星大气的多样性，这些大气将在未来十年内被揭示出来。然而，关于它们的化学成分、热结构和大气动力学的许多问题仍有待回答。需要更多的高质量的观察。在今后几年中，选择一项专门用于对系外行星进行光谱定性的天基任务将彻底改变我们对行星大气物理学的理解。2014年向欧空局宇宙愿景计划提出了这样的任务。因此，我们的论文是基于系外行星表征天文台（EChO）的计划能力，但它应该同样适用于具有类似特征的任何未来任务。由于其大光谱覆盖范围（$4-16\, \rm{μm}$）、高光谱分辨率（$Δλ/λ>300$低于$5\,\rm{μm}$，$Δλ/λ>30$高于$5\,\rm{μm}$）和$1.5\rm{m}$，未来的EChO等任务将提供光谱分辨的凌日光变曲线、次日食光变曲线和许多系外行星的全相位曲线，其信噪比前所未有。在本文中，我们回顾了一些今天的主要科学问题的气体巨系外行星的大气，未来的任务，如ECHO将带来决定性的贡献。
2014-05-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanet Search and Characterization with the Proposed POET Canadian Space Mission
The University of Western Ontario, Institute of Earth and Space Exploration（韦仕敦大学地球与太空探索研究所）；Bishop’s University（主教大学）；Centro de Astrobiología, CSIC-INTA（西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙国家科学研究委员会天体生物学中心）；McMaster University（麦克马斯特大学）；National Research Council – Herzberg Astronomy and Astrophysics（国家研究委员会赫茨伯格天文学与天体物理学研究所）；The University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Univertité de Montréal（蒙特利尔大学）；Mount Allison University（蒙蒂阿利森大学）；Royal Military College of Canada（加拿大皇家军事学院）；ABB Measurement and Analytics（ABB测量与分析）；SFL Missions Inc.（SFL任务公司）；Canadian Space Agency（加拿大航天局）
POET任务通过三波段光度监测分离恒星暗斑对超地球大气传输光谱的影响，旨在发现近邻潜在宜居的类地行星，为未来望远镜寻找生物标记物提供数据支持。
2026-03-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Searching for substellar companion candidates with Gaia. I. Introducing the GaiaPMEX tool
Pixyl
本研究提出GaiaPMEX工具，利用Gaia DR3和Hipparcos的天体测量特征（PMa和RUWE）搜寻1-10 au范围内的亚恒星伴星，显著缩小了解空间并有望发现M矮星周围的低质量系外行星。
2024-09-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Pushing the limits of the Gaia space mission by analyzing galaxy morphology
欧空局的盖亚任务将于2013年发射，在扫描天空期间将观测数十亿个物体，其中包括许多星系。这将提供具有前所未有的空间分辨率的大型天基数据集。由于其天然的银河系和天体测量优先级，盖亚的观测策略是针对点源进行优化的。尽管如此，预计仍有10^6个来源是河外星系，其中很大一部分是角度小的星系。虽然该任务是为点源设计的，但对原始数据的专门分析将使这些物体的形态恢复到0.2”的水平。这可能是对这类星系的一次独特的全天巡天。我们描述的概念设计的方法，我们创建的执行这些对象的形态分析，以及从低分辨率，高度分箱，卫星数据的数据模拟获得的第一个结果。基于所获得的结果，我们得出结论，这是可能的，推动盖亚空间任务的限制，通过分析星系形态。（节录）
2013-07-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Astrometry for Dynamics
2013年5月，我以本文件回应了欧空局关于为大型飞行任务定义编写白皮书的呼吁。这是欧空局大型天体测量任务盖亚发射前半年。目前关于盖亚后续飞行任务的建议与盖亚类似，因为间隔约20年的两个类似盖亚的飞行任务将为天文学所有分支的动力学研究奠定基础，从太阳系和恒星系统到致密星系、类星体和暗物质，天体测量数据在未来50年内无法超越。
2014-08-14 astro-ph.IM
Astrometry history: Roemer and Gaia
在1992年9月的依巴谷飞行任务期间，我提出了一个概念，在一个新的和非常强大的天体测量卫星Roemer中，以扫描方式在CCD上使用直接成像。欧洲航天局开发了具有更大口径望远镜以获得更高精度的罗默概念，并于2000年批准了一项任务，预计将比依巴谷好一百万倍。该飞行任务目前的名称盖亚使人想起1993- 1997年期间也研究过的干涉测量备选方案，这一时期光学和探测的演变是本报告的主要主题。1998年1月15日，从干涉测量GAIA过渡到大Roemer。它将表明，如果没有干涉GAIA的选择，欧空局将很难在1997年为基石研究选择天体测量，因此我们将不会有罗默/盖亚任务。
2011-05-04 astro-ph.GA astro-ph.IM
Implementing the Gaia Astrometric Global Iterative Solution (AGIS) in Java
本文提供了一个Java软件框架，已建成运行的天文测量全球迭代解决方案的盖亚任务的描述。这是一个数学框架，为来自盖亚数据本身的盖亚观测提供了严格的参考系。这个过程使盖亚成为一个自我校准的，独立于输入目录的任务。该框架是高度分布式的，通常运行在具有数据库后端的机器集群上。所有代码都是用Java语言编写的。我们描述的整体架构和一些实施的细节。
2011-08-10 astro-ph.IM
Absolute astrometry in the next 50 years
盖亚自2013年12月以来一直在轨道上运行，现在是时候看看基础天体测量的未来了，这需要50年的时间框架。需要具有类似盖亚的天体测量性能的空间任务，但不一定是类似盖亚的卫星。应当研究是否能够在欧空局中等规模飞行任务的预算范围内获得这一点。一打的科学问题盖亚后续任务在20年内，发射约2033年，在这种情况下，也绝对天体测量与毫弧秒（mas）或亚mas精度的其他可能性进行了讨论。强大的三大技巧：VLBI、E-ELT上的MICADO照相机和LSST都通过参考文献和与主要天文学家的广泛通信进行了描述和记录，这些天文学家很乐意提供我所需要的所有信息。简而言之，这两个类似盖亚的飞行任务将为天文学的所有分支提供天体测量基础，从太阳系和恒星系统，包括系外行星系统，到致密星系、类星体和暗物质子结构，其数据在今后50年内无法超越。- 2017年4月，欧空局选择了我们的提案Hobbs等人（2016），用于研究Gaia后续任务的近红外灵敏度探测器，称为GaiaNIR。
2017-08-03 astro-ph.IM
htof: A new open-source tool for analyzing Hipparcos, Gaia, and future astrometric missions
我们提出htof，一个开源的工具，用于解释和拟合的中间天体测量数据（IAD）从1997年和2007年减少的依巴谷，盖亚的扫描法，和未来的任务，如南希格雷斯罗马太空望远镜（NGSTO）。HTOF求解任何系统的天体测量参数，用于绝对天体测量任务的任何任意组合。为了准备稍后的盖亚数据发布，htof支持任意高阶的天体测量解（例如五、七、九参数拟合）。使用htof，我们发现在Hipparcos 2007年的6617个源的IAD可能受到数据损坏问题的影响。htof集成了一个ad-hoc校正，使这些源的IAD与其发布的目录解决方案相一致。我们开发了htof来研究亚恒星伴星的质量和轨道参数，我们在一个轨道拟合代码中概述了它的实现（orvara，https：//github.com/t-brandt/orvara）。我们使用htof来预测$β$ ~Pic系统中的一系列假设的额外行星，这些行星可以通过将NGU-M天体测量与盖亚和依巴谷耦合来检测。htof是pip可安装的，并且可以在https://github.com/gmbrandt/htof上获得。
2021-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
GAIA: The 3D Milky Way Mapper
GAIA（最初是Global Astrometric Interferometer for Astrophysics的缩写）是欧洲航天局（ESA）的一项任务，它将通过对银河系1000亿颗恒星中的1%进行无与伦比的调查，以微弧秒的精度制作我们银河系最大，最精确的三维地图。本文将简要回顾盖亚，数据发布和这项任务的可能影响。读者将被介绍到DR1和DR2的数据发布和DR1的科学成果，作为这个独一无二的任务的期待已久的DR2的先驱。
2021-06-08 astro-ph.IM physics.pop-ph
Bayesian Unbiasing of the Gaia Space Mission Time Series Database
21世纪的天体物理学家面临着从极其昂贵和复杂的空间或地面仪器项目中提取最大科学回报的艰巨任务。本文集中在挖掘的时间序列目录产生的欧洲航天局盖亚任务，在2013年12月推出。我们特别处理的问题，推断真正的分布的造父变星在银河系的卫星星系被称为大麦云（LMC）的变化特性。经典造父变星是所谓的距离阶梯的第一步：一系列测量宇宙距离和破译宇宙结构和演化的技术。在这项工作中，我们试图通过模拟扭曲真实周期分布的混叠现象来消除星表的偏差。我们已经表示了问题的2级生成贝叶斯图形模型，并使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）算法的推理（分类和回归）。我们对合成数据的结果表明，该系统成功地消除了系统偏差，并能够推断出频率和震级分布的真实超参数。
2017-07-15 astro-ph.IM
Gaia astrometric science performance - post-launch predictions
在飞行任务在轨调试阶段结束后，重新评估了飞行任务结束时盖亚天体测量的标准误差。提供了视差标准误差与盖亚G星等（和V-I颜色）的函数关系，取代了de Bruijne（2012）提供的发射前关系。
2015-02-03 astro-ph.IM
Science performance of Gaia, ESA's space-astrometry mission
盖亚是欧洲航天局（欧空局）的下一个天体测量任务，是继依巴谷任务成功之后的又一次任务。Gaia的焦平面包含106个CCD探测器，它将在其5年的寿命内观测整个天空，并反复观测最亮的10亿个天体，最亮的天体可达20等。盖亚的科学数据包括绝对天体测量、宽带测光和低分辨率分光光度测量。将获得分辨率为11，500的光谱数据，用于最亮的1.5亿个源，低至17等。航天器的热机械稳定性，再加上选择日地月系统L2 Lissajous点进行操作，使得恒星弛豫测量的标准误差小于10微弧秒（muas），亮度超过12等的恒星为25 muas，亮度为15等的恒星为300 muas。光度标准误差在毫量级范围内。光谱数据允许测量径向速度，误差为15公里/秒，震级为17。盖亚的主要科学目标是解开银河系的运动学，动力学和化学结构和演化。此外，盖亚的数据将触及许多其他科学领域，例如，恒星物理、太阳系天体、基础物理和系外行星。盖亚航天器目前正处于鉴定和生产阶段。随着2013年的推出，最终目录预计将于2021年发布。数据处理和分析联合会（DPAC）组织的欧洲科学界负责数据的处理。
2012-01-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
Engaging Citizen Scientists to Keep Transit Times Fresh and Ensure the Efficient Use of Transiting Exoplanet Characterization Missions
该白皮书倡导创建一个社区范围的计划，以保持未来平台可能针对的系外行星的精确中途过境时间。考虑到从现在到下一代系外行星定性任务启动期间需要仔细监测的目标数量之多，该网络最初将被设计为一个公民科学项目-侧重于众多的业余天文学家、小型大学和社区学院以及能够使用中等尺寸望远镜和现成CCD的高中。
2019-03-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Critical, Strategic Importance of Adaptive Optics-Assisted Ground-Based Telescopes for the Success of Future NASA Exoplanet Direct Imaging Missions
地面望远镜加上自适应光学在过去二十年中一直在系外行星直接成像科学和技术发展中发挥主导作用，并将在今后十年及以后继续发挥不可或缺的作用。在接下来的十年里，8- 10米望远镜上的极端AO系统将1）通过识别任务可以光谱表征的众多行星来减轻WFIRST-CGI的风险，2）验证性能要求并激励对大气模型的改进，这些模型需要明确地表征空间的太阳系类似物，以及3）成熟的对空间有用的新技术创新。超大型望远镜可以提供第一个热红外（10 $μm$）图像的岩石行星周围的太阳一样的恒星，并确定生物标志物。这些数据为NASA未来的直接成像旗舰任务（即HabEx，LUVOIR）提供了许多系外地球候选者和关键的辅助信息，以帮助澄清这些行星是否适合居住。
2019-03-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
On the Exoplanet Yield of Gaia Astrometry
Princeton University（普林斯顿大学）
研究利用更新的模型预测盖亚任务中系外行星的发现数量，并分析了检测阈值和测量精度对结果的影响。
2025-12-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
The European Space Agency {\Gaia} mission: exploring the Galaxy
{ \Gaia }天体测量任务于2000年获得欧洲航天局的批准，航天器和有效载荷的建造正在进行中，将于2012年底发射。{ \Gaia }将连续扫描整个天空5年，产生位置和速度测量结果，其精度足以对整个银河系及更远的大约10亿颗恒星进行立体和运动学普查。主要的科学目标是量化银河系的早期形成和随后的动力学和化学演化。恒星巡天的完整性将达到$V = 20$等，在15等时的精确度约为25 $μ$。天体测量资料将与通过星上分光光度计和光谱仪获得的天体物理数据相结合，从而可以推导出恒星的化学组成和年龄。作为{ \Gaia }飞行任务的结果而获得和处理的数据估计约为1 PB。其中一个具有挑战性的问题是天体测量和天体物理数据之间的密切关系，这涉及到一个全球性的迭代解决方案，更新仪器参数，卫星的姿态，和观测对象的属性。欧洲共同体组织起来处理{ \Gaia }产品：（a）数据处理和分析联合会是负责准备和执行数据处理的欧洲联合努力，（b）GREAT网络是准备科学开发的合作平台。
2011-05-31 astro-ph.GA astro-ph.IM
NASA Exoplanet Exploration Program (ExEP) Mission Star List for the Habitable Worlds Observatory (2023)
基于Astro 2020十年调查建议，本文编制了164颗附近明亮恒星的星表，这些恒星的类地行星最易被6米级空间望远镜通过高对比度直接成像观测，旨在为宜居世界天文台的设计和勘测提供前导与预备科学支持。
2024-02-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
3.5-meter Segmented-Mirror Robotic Space Telescope Mission White Paper III. Key Scientific Mission: Exoplanet Science with a Coronagraph
Korea Institute for Advanced Study（韩国高级科学研究院）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；University of Ulsan（蔚山科学技术院）；University of Science and Technology（科学技术联合大学院大学）；Kyungpook National University（庆北国立大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Pusan National University（釜山国立大学）；Korea National University of Education（韩国国立教育大学）；Seoul National University（首尔国立大学）；Yonsei University（延世大学）
该3.5米分镜式机器人空间望远镜的核心科学任务是利用高对比度日冕仪开展系外行星科学研究，优先探测近距恒星系统，可成像巨行星、获取大气光谱等，为未来深空探索提供参考。
2026-09-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Improving distances to nearby bright stars: Combining astrometric data from Hipparcos, Nano-JASMINE and Gaia
从2013年开始，盖亚将提供高度精确的天体测量数据，最终将在准确性和完整性方面取代大多数其他恒星目录。然而，它仅限于6到20等的观测，因此不包括最亮的恒星。日本的一颗超小型天体测量卫星Nano-JASMINE将观测这些明亮的恒星，但精度要低得多。因此，1997年的依巴谷星表很可能仍然是获得明亮的邻近恒星精确距离的主要来源。我们正在研究如何通过将所有三个任务的数据最佳地结合在一个联合天体测量解决方案中来改善这一点。这将利用每个任务的独特功能：依巴谷历史上的亮星测量，纳米茉莉的最新亮星观测，以及盖亚非常精确的参考系。任务之间的长时间基线为自行的确定和二元检测提供了额外的益处，这间接地进一步改进了视差确定。我们提出了一个定量分析的预期收益的基础上模拟数据的所有三个任务。
2014-07-16 astro-ph.IM
Gaia Early Data Release 3: Modelling and calibration of Gaia's point and line spread functions
盖亚任务前所未有的天体测量精度依赖于对盖亚数据流中源位置的准确估计。这最终通过点扩散函数（PSF）拟合来执行，这又需要PSF的精确重建。盖亚早期数据发布3（EDR3）将首次使用PSF校准，对几种最强的依赖性进行建模，从而显著降低系统误差。目的：我们描述了为Gaia EDR3实施的PSF模型和校准管道，包括对34个月数据的校准结果的分析。我们还讨论了当前管道的局限性和未来版本的方向。这将对盖亚数据的用户有用，并可作为其他精密天体测量任务的参考。方法：我们开发的一维线扩散函数（LSF）和二维PSF配置文件的基础上的线性组合的模型。我们适合的模型，以选定的主要来源在独立的时间范围内，使用简单的参数化的颜色和其他依赖性。通过在平方根信息滤波器中合并独立校准来平滑时间变化，在某些任务事件中重置，引起PSF的不连续变化。结果：PSF校准显示出很强的时间和颜色依赖性，准确地再现了盖亚天体测量仪器的变化状态。残差分析揭示了当前模型和校准管道的性能和局限性，并指出了未来发展的方向。结论：为盖亚EDR3进行的PSF建模和校准是数据处理方面的一个重大进步，将减少核心飞行任务数据产品中的系统误差。预计在未来的数据发布中会有进一步的重大改进。
2020-12-03 astro-ph.IM
Science Parametrics for Missions to Search for Earthlike Exoplanets by Direct Imaging
我们使用$N_{t}$，即在时间$t$上观测到的系外行星数量，作为研究直接搜索任务（如类地行星探测器）的科学指标。在我们的模型中，$N$有27个参数，分为三类：2个天文参数，7个仪器参数和18个科学操作参数。对于各种"27向量"的这些参数选择探索参数空间，我们计算设计参考任务，以估计$N_{t}$。我们的治疗包括搜索观察后的$c$的完整性恢复，重访，太阳和antisolar避免，观测开销，和后续的光谱学。我们的基线27矢量有孔径$D = 16$ m，内工作角$IWA = 0.039''$，任务时间$t = 0-5$年，类地系外行星$η= 0.2$的发生概率，以及其余23个参数的典型值。对于基线情况，一个典型的五年设计参考任务有一个非零完整性的$\sim$ 4700恒星的输入目录，$\sim$ 2600观测中观测到的$\sim$ 1300独特恒星，其中$\sim$ 1300是重访，它在一年后产生$N_{1}\sim50$系外行星，五年后产生$N_{5}\sim130$。我们探索了十个参数从基线的偏移。我们发现，$N$强烈依赖于$IWA$和$D$只有弱。对于$Z < 50$ zodis，它也仅弱依赖于黄道光，对于$h > 0.2$，它仅弱依赖于端到端效率，对于$ζ< 10^{-10}$，它仅弱依赖于散射星光。我们发现，观测开销，完整性恢复和重访，太阳和antisolar避免，和后续的光…
2014-11-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
NASA's Pandora SmallSat Mission: Simulated Modeling and Retrieval of Near-Infrared Exoplanet Transmission Spectra
Space Science Institute（空间科学研究所）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与空间探索学院）；Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院地球、大气与行星科学系）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究研究所）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Steward Observatory, The University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Lunar and Planetary Laboratory, The University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）
Pandora小卫星任务通过近红外光谱分析系外行星大气，提供高精度吸收物丰度约束，并与JWST协同提升大气表征能力。
2026-03-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The flux calibration of Gaia
介绍了盖亚任务，以及它的科学潜力和最新的科学性能。虽然它通常被描述为一个自我校准的任务，盖亚仍然需要将其部分测量结果与外部尺度相关联（或将其转换为物理单位）。详细介绍了盖亚分光光度标准星巡天，以及盖亚校准模型的简短描述。该模型需要一个大约200颗恒星的网格，相对于织女星校准到百分之几，并覆盖不同的光谱类型。
2012-07-06 astro-ph.GA astro-ph.IM
Optical tracking of deep-space spacecraft in Halo L2 orbits and beyond: the Gaia mission as a pilot case
我们解决的问题，精确的光学跟踪遥远的人造探测器，在晕轨道周围的地球-太阳平动点L2和超越，沿行星际转移。对改进的目标跟踪性能，特别是在用小型望远镜观测时，进行了评估，对航天器探测中的预期信噪比作了一般估计。正在进行的盖亚任务作为一个试点案例，我们的分析，报告新的文献和原始的光学测光和天体测量结果。探测器沿其预计的标称路径被定位在0.13 +/- 0.09弧秒或0.9 +/- 0.6公里的范围内。航天器的颜色看起来是红色的，（V-R_c）= 1.1 +/- 0.2，对R_c波段的热辐射校正为（Bol-R_c）= -1.1 +/- 0.2。视星等R_c = 20.8 +/-0.2，比原先预计的要暗得多。这些特征导致提出了邦德散射系数a = 0.11 +/- 0.05的下限，并证实了入射太阳光通过盖亚覆盖太阳屏蔽的机载MLI毯强烈变红。根据盖亚的数据，我们发现甚大望远镜级的望远镜仍然能够探测到3000万公里以外的遥远的火星航天器，同时可以设想对即将到来的金星和火星任务进行更广泛的光学覆盖，以处理最小有效面积Aeff >= 10^6 cm ^2的航天器。除了L2测量外，2 m级望远镜还可以有效地在行星际任务中沿着地球重力辅助机动的深空间探测器跟踪中使用标准雷达测距技术。
2016-01-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Direct Multipixel Imaging and Spectroscopy of an Exoplanet with a Solar Gravity Lens Mission
太阳引力透镜（SGL）具有显著的光学特性，在1 μ m波长处具有较大的亮度放大率（~ 1 e ~（11））和极高的角分辨率（~ 1 e-10 arcsec）。携带一个小型望远镜和日冕仪的SGL任务开辟了一种可能性，可以直接对距离100光年的可居住的类地系外行星进行百万像素成像和高分辨率光谱分析。这样一颗行星的整个图像被SGL压缩到焦线附近直径约1.3公里的区域。该望远镜在穿越该区域时充当单像素探测器，可以以更高的表面分辨率构建系外行星的图像，足以看到其表面特征和可居住性的迹象。我们在这里报告的结果，我们的初步研究的任务，我们的太阳系的深外区域，与直接百万像素的高分辨率成像和光谱的一个潜在的可居住的系外行星的主要任务目标，通过利用显着的光学性能的SGL。我们的主要目标是研究如何在如此遥远的距离上以所需的精度操作航天器。具体来说，我们研究了i）如何通过探测，跟踪和研究太阳周围的爱因斯坦环来使用SGL焦点区域的太空任务来获得系外行星的高分辨率直接成像和光谱学，以及ii）如何使用这些信息来探测另一颗行星上的生命迹象。我们的研究结果表明，以直接成像和光谱学为目标的SGL任务是具有挑战性的，但可能的。我们组成了一个列表的建议的任务架构与风险和回报的权衡，并讨论了使能技术的发展计划。
2018-02-23 astro-ph.IM gr-qc
The Gaia payload uplink commanding system
本文件描述了欧空局盖亚任务的上行链路指挥系统。描述了指挥的必要性、主要参与者、数据流和所涉及的系统。详细解释了系统的体系结构，包括不同层次的配置控制，软件系统和数据模型。一个特定的子系统，人类可读的车载活动模板的自动解释器，也仔细描述。在试运行期间吸取了许多经验教训，并作了报告，因为这些经验教训可用于今后的空间勘测飞行任务。
2014-07-14 astro-ph.IM
The case for an Astrometric Mission Extension of Euclid. Extending Gaia by 6 magnitudes with Euclid covering one-third of the sky
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)（意大利国家天体物理研究所）
通过欧几里得任务覆盖三分之一天空，将Gaia的观测精度提升6个星等，以获得更精确的恒星视差运动测量。
2025-10-27 astro-ph.IM
The Scientific Impact of a Noiseless Energy-Resolving Detector for a Future Exoplanet-Imaging Mission
本研究针对未来类地系外行星探测任务的探测器性能需求，分析无噪声能量分辨探测器对HWO日冕仪的科学影响，发现其可大幅提升勘测的系外行星光谱获取数量与科学产出。
2024-05-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
The astrometric core solution for the Gaia mission. Overview of models, algorithms and software implementation
盖亚卫星将观测大约10亿颗恒星和其他点状光源。天体测量核心解决方案将确定这些源的子集的天体测量参数（位置、视差和自行），使用全球解决方案方法，该方法还必须包括卫星姿态和光学仪器的大量参数。准确和有效地实施这一解决方案是一项要求极高的任务，但对特派团的成果至关重要。我们提供了适用于此解决方案的数学和物理模型的全面概述，以及其数值和算法框架。天体测量核心解决方案是对大约5亿个参数的同时最小二乘估计，其中包括大约1亿个表现良好的所谓主要来源的天体测量参数。解决方案的全局性质需要迭代方法，该方法可以分解为少量不同的处理块（源、姿态、校准和全局更新）和辅助过程（包括帧旋转器和主要源的选择）。我们描述了这些过程中的一些细节，制定的基本模型，从中推导出的观测方程，并概述了所采用的数值求解方法，适当考虑的鲁棒性和结构的方程组。附录简要介绍了一些重要的数学工具（四元数和B样条的姿态表示，和修改后的Cholesky算法的半正定问题），并讨论了一些复杂的预期在真实的任务数据。
2011-12-18 astro-ph.IM
Interferometric Space Missions for the Search for Terrestrial Exoplanets: Requirements on the Rejection Ratio
讨论了研究类地系外行星的空间任务的要求。然后，我们调查是否这样的任务，特别是达尔文调零干涉仪的设计，可以在一个简化的情况下进行。这里的关键因素是接受更高水平的恒星泄漏。我们建立了详细的要求，从任务的科学原理，并计算详细的参数，为实现这些要求所需的恒星抑制。我们利用达尔文输入目录来做这件事。在该样本中，大多数目标的主要噪声源对于所有目标基本上是恒定的，而泄漏随着距离的平方而减小。这意味着恒星泄漏仅对附近恒星的积分时间有影响，而对于更远的目标，其影响显着降低。我们评估不同的阵列配置和调零配置文件的影响，并确定恒星的检测效率可以最大化。
2006-06-30 astro-ph astro-ph.EP astro-ph.IM
