Ein Pharao auf Exoplanetensuche

Gibt es weiteres Leben im All? Diese Frage treibt die Menschen um. Doch auch nach der Entdeckung von mehr als 4000 Exoplaneten ist diese Frage noch völlig offen. Am 18. Dezember ist der „Characterising Exoplanet Satellite“ (Cheops) mit einem Tag Verspätung gestartet, um Exoplaneten genauer zu charakterisieren und zu helfen, diese Frage zu beantworten.

Cheops wird keine „Entdeckungsmaschine“ sein wie das Kepler-Teleskop, das Ende 2018 nach der Entdeckung von rund 2600 Exoplaneten seinen Dienst einstellen musste. Stattdessen wird Cheops aus einer sonnensynchronen Erdumlaufbahn in 700 Kilometern Höhe mehrere hundert helle Sterne ins Visier nehmen, die von erd- bis neptungroßen Exoplaneten umkreist werden, von denen aus bodengebundenen Messungen bereits die Masse bekannt ist.

Seine Aufgabe besteht darin, die Größe der umkreisenden Planeten möglichst präzise zu bestimmen. Zusammen mit der Planetenmasse lässt sich dann auf die Dichte der Planeten schließen und die Frage beantworten, ob es sich voraussichtlich um Gas- oder Gesteinsplaneten handelt. Dabei gilt es, geeignete Kandidaten für Nachfolgeuntersuchungen zu identifizieren, um deren Atmosphären spektroskopisch zu analysieren. "Mittlerweile sind mehr als 4000 Exoplaneten in unserer Milchstraße bekannt und doch wissen wir noch viel zu wenig über diese fernen Welten in unserer kosmischen Nachbarschaft", sagt Heike Rauer, Leiterin des DLR-Instituts für Planetenforschung in Berlin. "Wir sind nun gemeinsam mit weltweit forschenden Kolleginnen und Kollegen gespannt, welche ‚Gesichter‘ die von CHEOPS charakterisierten Planeten uns zeigen werden."

An Bord von Cheops befindet sich ein Photometer mit einer einzelnen CCD im sichtbaren/nahinfraroten Wellenlängenbereich, das sich in der Fokusebene eines axialen Ritchey-Chrétien-Teleskops mit einem Durchmesser von 32 cm befindet. Damit ist Cheops in der Lage, den Radius der Exoplaneten mit einer Genauigkeit von 10 Prozent zu bestimmen.

Bei dieser S-Mission sind die ESA und die Schweiz Partner, wissenschaftlicher Leiter ist der diesjährige Physik-Nobelpreisträger Didier Queloz von der Universität Bern. Österreich, Belgien, Frankreich, Deutschland, Ungarn, Italien, Portugal, Spanien, Schweden und Großbritannien tragen ebenfalls dazu bei. Cheops soll mindestens dreieinhalb Jahre in Betrieb sein und den Weg bereiten für die ESA-Missionen Plato und Ariel. Plato soll 2026 starten und als erstes Instrument erdgroße Planeten in der habitablen Zone von sonnenähnlichen Sternen detektieren. Ariel soll ab 2028 insbesondere die Atmosphären von Exoplaneten untersuchen.  

Maike Pfalz

Weitere Infos

• Missionswebsite bei der ESA
• DLR-Magazin "Cheops prüft Planetenkandidaten", S. 24 (PDF)
• Cheops-Website der U Bern

Weitere Beiträge

• J. Wambsganß, Unser Platz im Universum, Physik Journal, Dezember 2019, S. 24
• A. Pawlak, Abschied von Kepler, Physik Journal, Dezember 2018, S. 12 (PDF)
• M. Pfalz, Stein oder nicht Stein?, Physik Journal, April 2014, S. 9 (PDF, frei)
• K. Sonnabend, Physik-Nobelpreis 2019: Das Universum mit anderen Augen sehen, pro-physik.de, 8. Oktober 2019
• L. Kaltenegger, Die Suche nach der zweiten Erde, Physik Journal, Februar 2012, S. 25 (PDF, frei)
• J. Wambsganß, Planeten um andere Sonnen, Physik Journal, Mai 2009, S. 49 (PDF, frei)