從外部看，星係就像一大團恆星圍繞著一個緻密的中心運行。但它們的內部結構更為複雜，一些恆星群的運動速度或方向各不相同，部分原因是它們起源於數十億年前碰撞形成的獨立星系。為了理清銀河系這些不同的組成部分，歐洲太空總署計劃在10月發射蓋亞探測器。
這艘重達兩噸的探測器將繪製銀河系一千多億顆恆星中的十億顆的星圖，收集每顆恆星位置、速度、方向、顏色和亮度等三維資料。了解恆星的位置和運動方向將有助於天文學家確定它們的起源。而這或許能揭示銀河系的形成與演化過程。
穩定性和功率
蓋亞成功的關鍵在於其穩定性：穩定的位置和溫度才能繪製出精確的銀河系地圖。此探測器的有效載荷是首個完全由碳化矽製成的，碳化矽是一種堅硬的陶瓷，對冷熱相對不敏感。一個33英尺長的隔熱遮陽罩使有效載荷始終處於陰影中，而隔熱帳篷則有助於阻擋來自太陽和深空的雜散輻射。動力系統包括一個鋰離子電池，在探測器與將它從地球發射的俄羅斯聯盟-弗雷加特火箭分離後，該電池會短暫地為一組推進器供電。發射後不久，蓋亞的電池就會關閉，系統140平方英尺的砷化鎵太陽能電池陣列將接手供電，為偵測器提供動力。
數據收集
蓋亞衛星上的主要資料擷取儀器是一個3英尺×1.5英尺的焦平面陣列，由106個電荷耦合感測器組成，總像素為10億個。可以把它想像成106台相機連接在一起，每組相機負責採集不同類型的信息。例如，14台空間測繪相機為每顆恆星的資訊添加標籤，以顯示是哪台望遠鏡觀測到的；而天體測量儀中的62個感測器則繪製恆星繞銀河系凌日的軌跡。焦平面陣列的其他部分則負責擷取徑向速度和光度資訊。
來自焦點陣列的資料傳送到位於電子服務模組內的七台電腦。這些電腦處理數據，然後透過天線將處理後的數據傳回地球，蓋亞每天與地球天線通訊八小時。蓋亞在任務期間將產生200TB的資料。另一台電腦控制電源系統和推進器。
天空覆蓋範圍
蓋亞每六小時繞軸線（藍色）自轉一週。
它旋轉時，軸的方向會像陀螺儀玩具一樣改變。它每63天繞地球一周。
在旋轉和環行之間，以及太空船繞太陽的軌道上，蓋亞望遠鏡沿著一條覆蓋整個天空的路徑（黃色）。
在蓋亞探測器五年的運行壽命期間，它將平均對十億顆恆星中的每一顆進行70次觀測。當每顆恆星進入兩台望遠鏡的視野時，反射鏡會將恆星的影像傳遞到蓋亞焦陣列中各個探測器的專用區域。這兩台望遠鏡安裝在直徑9英尺的六角形光學平台上，彼此間隔106.5度，每台望遠鏡由六面反射鏡組成，其中兩面反射鏡是兩台望遠鏡共用的。
冷氣微型推進器可使探測器保持自轉並控制其姿態，即其在太空中的指向。化學推進裝置則維持蓋亞探測器繞太陽的軌道運作。
數十億次恆星測量
1）天體測量儀每秒可辨識多達 8000 顆恆星的位置和運動。隨著蓋亞衛星的自轉，恆星的影像會在偵測器上漂移。探測器中的電訊號會追蹤每顆恆星的運動軌跡。
2）兩台光度計分別測量每顆恆星的光。棱鏡過濾進入每台光度計的藍光和紅光。這些光譜數據包含了每顆恆星的物理和化學性質資訊。
3)徑向速度光譜儀透過測量每顆恆星的紅移或藍移來計時其朝向或遠離地球的運動速率。
統計數據
直徑： 33英尺
重量： 4,475磅
使用壽命： 5年
距離地球距離： 930,000英里
到達目的地所需時間： 1個月
發售日期： 2013年
建設成本： 9億美元
待繪製星圖的星星數量： 1,000,000,000
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