Определить с микросекундной точностью направление на объект поперечником во многие градусы невозможно. Поэтому расстояния до межзвёздных облаков определяют косвенными методами — допуская ассоциацию облака с некоторым объектом, расстояние до которого известно, или по кинематике. В последнем случае требуется хорошо представлять себе структуру Галактики — как минимум кривую вращения, то есть зависимость скорости вращения от галактоцентрического расстояния, а также координаты и трёхмерную скорость Солнца. Если всё это известно, можно примерно оценить, как движутся друг относительно друга Солнце и тот объект, расстояние до которого мы пытаемся определить. Измерив относительную скорость (её легко определить по спектру объекта) и сравнив её с предсказанием, полученным из модели Галактики, можно оценить искомое расстояние.
Точность этих оценок невелика. Во-первых, параметры Галактики известны не очень хорошо. Во-вторых, бывает так, что одной и той же наблюдаемой относительной скорости Солнца и объекта соответствуют два возможных расстояния (то есть у соответствующего уравнения два решения), и выбирать из них правильное приходится ещё из каких-то соображений. Неудобно, конечно, но, как говорится, на безрыбье коню в зубы не смотрят.
Однако можно и в межзвёздной среде работать с параллаксами. Для этого нужно переходить в радиодиапазон, поскольку объекты МЗС светятся в основном в нём. Инструмент для высокоточного измерения координат в радиодиапазоне есть: это радиоинтерферометры, в том числе со сверхдлинными базами, обеспечивающие погрешность измерения углов в несколько микросекунд дуги — лучше, чем у GAIA. Есть и опорные фоновые точки, относительно которых можно измерять параллактическое смещение: во Вселенной много мощных источников радиоизлучения, как правило, квазаров, которые достаточно далеки, чтобы казаться маленькими и неподвижными. Осталось подобрать в нашей Галактике компактные радиоисточники, до которых бы можно было определять расстояние таким способом.
Такими делениями на галактической линейке стали мазеры, несколько необычные генераторы излучения в радиодиапазоне, обычно сантиметровом. Источником мазерного излучения являются молекулы гидроксила, воды, метанола, оксида кремния и другие. Особенностью мазеров является очень сильная зависимость их яркости от параметров среды (температуры, поля излучения, поля скоростей). Допустим, в какой-то точке эти условия есть, а отойди слегка в сторону, туда, где, например, чуть другая температура, — и всё, мазера нет. Поэтому космические мазеры, даже рождающиеся в весьма протяжённых объектах, имеют вид компактных пятен, отражающих незначительные неоднородности физических условий. Эти пятна не столь малы, как звёзды, но тоже вполне подходят для точного определения координат.