„Cheops“ untersucht ferne Planeten

Wie sehen die unzähligen Exoplaneten aus, die um Sterne kreisen? Bestehen sie aus Stein, Eisen oder sogar auch Wasser? Der ESA-Satellit „Cheops“ soll Antworten finden. Die Mission startet am kommenden Dienstag.

24 Jahre ist es her, dass zwei Schweizer Forscher den ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckten. Am 10. Dezember bekamen Michel Mayor und Didier Queloz dafür den Physik-Nobelpreis. Seit der Entdeckung von 51 Pegasi b haben Wissenschaftler mehr als 4.000 weitere Exoplaneten gefunden und man ist sich sicher: Planeten, die um Sterne kreisen, sind im Weltraum alles andere als selten. Deshalb geht es nicht mehr nur darum, neue Exoplaneten nur zu entdecken, sondern spannende Kandidaten sollen genauer erforscht werden.

ESA/ATG medialab

Dafür schickt die Europäische Weltraumorganisation ESA zusammen mit der Schweiz am 17.12. einen neuen Satelliten ins All. „Cheops“ (Characterising Exoplanet Satellite) soll die Größe von Exoplaneten messen. Allerdings sieht sich der Satellit immer nur speziell einen Stern genau an. Das ist der große Unterschied zu den anderen Missionen wie „Kepler“ oder „Tess“, die vor allem dafür gebaut wurden, um neue Exoplaneten zu entdecken.

Größe und Gewicht bestimmen

„Wir messen das Licht, das wir von einem Stern bekommen“, sagt der „Cheops“-Hauptverantwortliche Willy Benz. Zieht ein Exoplanet zwischen seinem Stern und dem „Cheops“-Teleskop vorbei, dann deckt er aus Sicht des Teleskops einen kleinen Teil der Sternoberfläche ab. „Diese Abdeckung resultiert in etwas weniger Licht in unserem Teleskop“, erklärt der Professor für Physik und Astrophysik von der Universität Bern. Die Abnahme des Lichts ist direkt proportional zur Fläche, die abgedeckt worden ist. Über die Fläche kann die Größe des Planeten berechnet werden.

Über eine Beobachtungsmethode von der Erde kennen die Wissenschaftler zudem das Gewicht vieler Planeten. Und Größe und Gewicht zusammen ergeben die mittlere Dichte. „Mit der mittleren Dichte, kann man Aussagen treffen, aus was der Planet bestehen könnte“, Willy Benz. Ist es ein Gasplanet? Oder besteht der Himmelskörper eher aus Eisen, Stein oder vielleicht sogar Wasser?

ESA

Außerdem soll „Cheops“ Rückschlüsse auf eine mögliche Atmosphäre zulassen. Ist der Planet nicht direkt zwischen Teleskop und Stern, reflektiert er Licht von seinem Stern. „Was vom Planet reflektiert wird, hängt von der Charakteristik der Atmosphäre des Planeten ab“, erklärt Benz.

Hunderte Exoplaneten

„Cheops“ soll mehrere hundert Exoplaneten untersuchen, die größer als die Erde und kleiner als der Neptun sind, also Durchmesser zwischen etwa 10.000 und 50.000 Kilometern haben. Der Satellit wird in etwa 700 Kilometern Höhe fliegen und von Spanien aus gesteuert. Das wissenschaftliche Betriebszentrum liegt in der Schweiz. Zu der gemeinsamen Mission von ESA und der Schweiz gehört ein Konsortium aus elf weiteren Ländern, darunter auch Deutschland. Zwei Module des Satelliten steuerte deshalb das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bei, sie wurden in Berlin-Adlershof gebaut.

„Cheops“ ist eine kleine Mission. Der gesamte Satellit wiegt rund 300 Kilogramm und wird als Beiladung zusammen mit einer weiteren Nutzlast vom ESA-Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guayana) ins Weltall geschossen. Für die Schweiz ist es trotzdem etwas Besonderes, sagt Benz: „Es ist das erste Mal, dass wir nicht nur ein Instrument oder den Teil eines Instrumentes für eine Mission bauen, es ist das erste Mal, dass wir uns um die gesamte Mission kümmern.“

Simon Sachseder, dpa

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