11.02.2020

Cheops schickt erste Bilder

Das Weltraumteleskop wird die Größe von Exoplaneten genauer messen können.

Die Spannung war groß: Vor einem großen Bildschirm in einem Haus unweit von Madrid, wo Mitglieder des Konsortiums wohnen, die an der Inbe­triebnahme des Cheops-Satelliten beteiligt waren, sowie in den anderen an der Cheops-Mission beteiligten Instituten, wartete das Team auf die ersten Bilder des Weltraum­teleskops. „Die ersten Bilder, die gleich erscheinen sollten, waren für uns entscheidend, um beurteilen zu können, ob die Optik des Teleskops den Raketenstart heil überstanden hatte“, erklärt Willy Benz, Astro­physiker an der Universität Bern und Haupt­verantwortlicher des Cheops-Konsortiums. „Als die ersten Bilder eines Sternenfelds auf dem Bildschirm erschienen, war allen sofort klar: Das Teleskop funktioniert“, freut sich Benz. Nun gelte es heraus­zufinden, wie gut es funktioniert.

Abb.: Erstes Bild des als Ziel für Cheops gewählten Sterns im Sternbild Krebs...
Abb.: Erstes Bild des als Ziel für Cheops gewählten Sterns im Sternbild Krebs nach dem Öffnen der Abdeckung. Durch die gewollte Defo­kussierung erreicht Cheops eine bessere photo­metrische Präzision. (Bild: ESA / Airbus / CHEOPS Mission)

Eine erste Analyse hat ergeben, dass die Bilder von Cheops noch besser sind als erwartet. Besser bedeutet aber nicht schärfer, weil das Teleskop absichtlich defokussiert eingestellt wurde. Das eingehende Licht wird so über viele Pixel verteilt. Das sorgt dafür, dass etwa das Zittern der Raumsonde auf den Bildern geglättet und die photo­metrische Präzision erhöht wird. „Die gute Nachricht ist, dass die empfangenen, unscharfen Bilder noch glatter und symmetrischer sind, als wir aufgrund von Messungen im Labor erwartet haben“, sagt Benz. Eine hohe Präzision wird es Cheops erlauben, kleine Verän­derungen in der Helligkeit von Sternen außerhalb unseres Sonnen­systems zu beobachten, die durch den Transit eines Exoplaneten vor dem Stern verursacht werden. Da diese Helligkeits­änderungen proportional sind zur Oberfläche des Transitplaneten, wird Cheops die Größe der Planeten messen können. „Für das Team sind diese ersten vielver­sprechenden Analysen eine große Erleichterung und auch ein Auftrieb“, so Benz weiter.

In den nächsten zwei Monaten wird die Funktion von Cheops weiter getestet. „Wir werden viele weitere Bilder detailliert analysieren, um den Grad an Genauigkeit zu bestimmen, den Cheops in den verschiedenen Aspekten des Wissenschafts­programms erreichen kann“, sagt David Ehrenreich, Cheops-Projektwissenschaftler an der Universität Genf. „Die bisherigen Ergebnisse lassen viel Gutes erahnen“, so Ehrenreich. Die Cheops-Mission – Characterising Exoplanet Satellite – ist die erste der neu geschaffenen „S-class missions“ der Esa und widmet sich der Charak­terisierung von Exoplaneten-Transiten. Cheops wird hoch­präzise Messungen von Sternen vornehmen, und kleine Veränderungen in ihrer Helligkeit beobachten, die durch den Transit eines Planeten vor dem Stern verursacht werden.

Cheops wurde im Rahmen einer Partnerschaft zwischen der Esa und der Schweiz entwickelt. Unter der Leitung der Universität Bern und der Esa war ein Konsortium mit mehr als hundert Wissen­schaftlern und Ingenieuren aus elf europäischen Nationen während fünf Jahren am Bau des Satelliten beteiligt. Cheops hat am Mittwoch, 18. Dezember 2019 an Bord einer Sojus-Fregat-Rakete vom Euro­päischen Weltraum­bahnhof Kourou, Französisch-Guyana, seine Reise ins Weltall angetreten. Seither umkreist das Teleskop die Erde innerhalb von etwa anderthalb Stunden in einer Höhe von 700 Kilometer entlang der Tag-Nacht-Grenze.

U. Bern / JOL

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