Lancé le 19 décembre 2013, le satellite Gaia a un objectif pour le moins ambitieux : cartographier une partie de notre galaxie. Un travail colossal puisqu'il s'agit en pratique de recenser pas moins d’un milliard d’objets célestes (étoiles, exoplanètes…), en estimant la distance qui les sépare de la Terre ainsi que leur vitesse propre. Et ce n’est pas tout. Car si le nombre d'objets à observer par Gaia est exceptionnellement élevé, la précision avec laquelle ils seront localisés le sera tout autant. Et pour cause, puisque cette précision pourra aller jusqu’à 7 microsecondes d’arc (une seconde d’arc équivaut à 1/3600e de degré).

Grâce aux observations de Gaia, les astronomes lèveront le voile sur la formation, la structure et de l’histoire de la Voie Lactée.

Pour réaliser ses mesures, Gaia dispose de deux télescopes optiques, lui permettant de déterminer précisément la position des corps célestes observés et d'analyser leur spectre lumineux. Trois instruments scientifiques sont présents à bord : le photomètre BP/RP (Blue Photometer, Red Photometer), chargé d'analyser les propriétés des étoiles observées (température, masse, âge…), le spectromètre RVS (Radial Velocity Spectrometer) dédié à l'évaluation de la vitesse des objets célestes, et enfin un astromètre, un instrument permettant de mesurer la position des objets célestes.

Prévue pour une durée minimale de 5 ans, et prolongée depuis, Gaia est la sixième mission phare du programme scientifique de l'Agence Spatiale Européenne (ESA). Le traitement des données scientifiques recueillies est effectué par le Gaia DPAC (Data Processing and Analysis Consortium), un consortium européen dans lequel le CNES a engagé des moyens techniques et humains très importants. Le satellite a été réalisé par Airbus Defence & Space (ex Astrium).