Gaia bir uzay gözlemevidir. Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından 19 Aralık 2013 tarihinde fırlatılmıştır. Görev, yaklaşık bir milyar astronomik nesnenin 3 boyutlu uzay kataloğunu derlemeyi amaçlamaktadır.
Samanyolu nüfusunun yaklaşık %1'ini inceleyecek. Hipparcos görevinin halefi olan bu görev, ESA'nın Horizon 2000 Plus uzun vadeli bilimsel programının bir parçasıdır. Gaia, hedef yıldızlarının her birini beş yıllık bir süre boyunca yaklaşık 70 kez izleyecektir.
Gaia, Samanyolu galaksisi boyunca yıldızların son derece hassas üç boyutlu bir haritasını oluşturacak ve hareketlerini haritalandıracak. Bu veriler Samanyolu'nun kökeninin ve sonraki evriminin bir ürünüdür. Spektroskopik ölçümler, gözlemlenen her yıldızın fiziksel özelliklerini, parlaklıklarını, sıcaklıklarını, yerçekimlerini ve element bileşimlerini bulacaktır. Yaklaşık 20 milyon yıldızın uzaklıkları yıllık paralaks ile ölçülecektir.
Büyük yıldız sayımı temel gözlemsel verileri sağlayacaktır. Gökbilimciler bu verilerle galaksimizin kökeni, yapısı ve evrimsel tarihi gibi bir dizi önemli sorunun üstesinden gelmeyi umuyor. Çok sayıda kuasar, galaksi, güneş dışı gezegen ve Güneş Sistemi cismi aynı anda ölçülecek.
Gaia, Fransız Guyanası'ndaki Guiana Uzay Merkezi'nden (GSC) bir Soyuz roketi kullanılarak fırlatıldı. Güneş-Dünya L 2Lagrangian noktası etrafında Lissajous yörüngesinde bulunmaktadır. Nisan 2018 itibariyle yaklaşık bir milyar yıldız ve diğer nesneleri ölçmüştür.