Rundes Astro-Jubiläum

Dieses Jahr feiert die Universität Bern fünfzig Jahre Weltraumforschung. Mehrere Dutzend Berner Instrumente sind an Bord von internationalen Weltraum­sonden mitgeflogen, um die Entstehung des Sonnensystems und den Ursprung des Lebens zu ergründen. So das Berner Sonnensegel, das im Rahmen der ersten Mondlandung auf dem Mond ausgerollt wurde. Bei der „Nacht der Forschung“ am 16. September präsentiert eine Ausstellung Höhepunkte der Berner Weltraum­forschung.

Die Weltraumforschung an der Universität Bern begann am 27. Oktober 1967 mit einem Testflug der Zenit-Rakete der Firma Contraves. Mit wissenschaftlichen Instrumenten an Bord sollte die obere Atmosphäre (80 bis 500 Kilometer über der Erdoberfläche) erforscht werden. Die Mess-Instrumente mussten möglichst klein und sehr robust sein, um den Raketen­start zu überstehen und trotz widriger Umstände im Weltraum verlässlich zu funktionieren. Ihre Messleistung musste dennoch so exakt sein wie die von großen, schweren Labor­instrumenten. Diese nahezu unmögliche Aufgabe meisterten die Berner Weltraum­forscher bereits beim ersten Einsatz. Diese Fach­kompetenz wurde über die Jahre zu einem Markenzeichen der Berner Weltraum­forschung.

Der erste Höhepunkt folgte schon bald mit der Mondlandung 1969. Das Berner Sonnen­segel, das Solar Wind Collector-Experiment (SWC), war das erste nicht US-amerikanische Experiment im Apollo-Programm der NASA. Auf dem Mond von den Astronauten noch vor der US-Flagge ausgerollt, fing es Teilchen von der Sonne ein, die dann in Berner Labors mit speziell dafür entwickelten Massen­spektrometern untersucht wurden. Dieser erste große Erfolg begründete die Sonnenwindforschung an der Universität Bern, die sich mit den Teilchen beschäftigt, die kontinuierlich von der Sonne in den Weltraum ausgesandt werden. In der Folge wurden über mehr als drei Jahrzente hinweg Experimente für Raum­sonden gebaut, die den Sonnenwind auf Missionen der Europäischen Weltraum­organisation ESA und der NASA direkt maßen (ISEE-3, Ulysses, WIND, SOHO, ACE, Genesis und Solar Orbiter).

Mit der Verfügbarkeit von leistungs­stärkeren Raketen und komplexeren Raumsonden verlagerte sich das Forschungs­interesse vom erdnahen Raum immer weiter ins Weltall hinaus. So haben Berner Physiker an der Erforschung der Magneto­sphäre mit maßgeschneiderten Massen­spektrometern auf Raumsonden beigetragen (GEOS, CLUSTER, POLAR, IMAGE).

Die Universität Bern war zudem an den ESA-Missionen zu den Kometen Halley (Giotto-Mission) und Churyumov-Gerasimenko (Rosetta-Mission) jeweils mit ihren Massen­spektrometern beteiligt. Diese Kometen­besuche haben maßgeblich zu einem besseren Verständnis von Kometen und des Ursprungs unseres Sonnensystems beigetragen. Die Rosetta-Mission wurde 2016 unter weltweit großem medialen Interesse erfolgreich abgeschlossen. Ihre gesammelten Daten werden noch über viele Jahre ausgewertet werden und versprechen weitere spannende Erkenntnisse.

Die Erforschung von Planeten führte zu neuen experimentellen Methoden. Zu den Massen­spektrometern kamen hochauflösende Kameras und weitere Instrumente hinzu, die zum Mars und zur Venus flogen (MarsExpress, VenusExpress) – wie aktuell die Berner Kamera CaSSIS an Bord der ExoMars-Mission. Demnächst werden das Berner Laser-Altimeter BELA und das Massen­spektrometer STROFIO mit BepiColombo zum Merkur aufbrechen (Start 2018). Eine Reise zum Jupiter mit weiteren Berner Experimenten ist 2022 mit der JUICE-Mission geplant.

Um Erkenntnisse auch über Planeten außerhalb des Sonnensystems zu gewinnen, wurde in Bern zusätzlich eine Forschungs­gruppe etabliert. Sie erstellt Modell­rechnungen und interpretiert unter anderem Daten von Forschungsteleskopen auf der Erde und im Weltraum. Zudem leiten Berner Weltraum­forscher heute sogar die ESA-Mission CHEOPS und sind bei dieser für den Bau des gleichnamigen Weltraum­teleskops verantwortlich.

Die Berner Weltraumforschung in Zahlen ergibt eine stattliche Bilanz: 25 mal flogen Instrumente mit Raketen in die obere Atmosphäre und Ionosphäre (1967 bis 1993), neun mal auf Ballon­flügen in die Strato­sphäre (1991 bis 2008), 32 Instrumente flogen auf Raumsonden mit, und ein Satellit wurde gebaut (CHEOPS, Start 2018). Die erfolgreiche Arbeit der Abteilung Weltraum­forschung und Planetologie des Physikalischen Instituts wurde durch die Gründung eines universitären Kompetenz­zentrums, dem Center for Space and Habitability (CSH), gestärkt. Der Schweizer Nationals­fonds sprach der Universität Bern zudem den Nationalen Forschungs­schwerpunkt (NFS) PlanetS zu, den sie gemeinsam mit der Universität Genf leitet.

Die Abteilung Weltraumforschung und Planetologie des Physikalischen Instituts nimmt das fünfzigjährige Jubiläum zum Anlass, einen Blick in seine erfolgreiche und spannende Geschichte zu werfen und mit einer Jubiläums­feier und einer Ausstellung die wichtigsten Stationen der Berner Weltraum­forschung zu präsentieren. Die Ausstellung wird an der dritten „Nacht der Forschung“ am Samstag, 16. September gezeigt.

U. Bern / DE