CHEOPS durch die Europäische Weltraumorganisation gestartet

Die Europäische Weltraumorganisation hat einen Satelliten in den Weltraum geschickt, um ausschließlich Exoplaneten von Sternen zu untersuchen. Der Satellit mit dem Namen Cheops, der charakteristische EXoPlanet-Satellit, wurde am 19. Dezember 2019 gestartet und befindet sich in einer Umlaufbahn von 700 Kilometern über der Erde. Laut einer Pressemitteilung der Europäischen Weltraumorganisation „werden helle Sterne beobachtet, von denen bereits bekannt ist, dass sie Planeten beherbergen, und winzige Helligkeitsänderungen aufgrund des Planetentransits über die Scheibe des Sterns gemessen.“ Anders als bei der NASA-Mission Kepler besteht die Mission von CHEOPS darin, genau dort weiterzumachen, wo Kepler aufgehört hat. Bisher hat der Satellit über 4.000 Exoplaneten mit einem 1,5-Meter-Teleskop beobachtet.

CHEOPS-Mission

CHEOPS wird nicht nur zufällige Exoplaneten betrachten. Stattdessen werden Planeten der Größe Neptuns und ihre Reise über ihren Wirtsstern auf die Erde überwacht. Wissenschaftler können die Masse und Größe eines Planeten ermitteln, indem sie die leichte Verdunkelung des Wirtssterns und die Zeit messen, die der Planet benötigt, um sich zu bewegen. „Die Dichte eines Planeten liefert wichtige Hinweise auf seine Zusammensetzung und Struktur, die beispielsweise darauf hindeuten, dass er überwiegend felsig oder gasförmig ist oder möglicherweise große Ozeane beherbergt.“ (ESA)

Mit höchster Präzision kann Cheops mit seinem Stabilitätsteleskop Planetentransite messen. Es wird ein Prozess namens Transitphotometrie verwendet. Die Transitphotometrie erkennt entfernte Planeten, indem sie die winzige Verdunkelung eines Sterns misst, während sich eine umlaufende Welt zwischen ihm und der Erde bewegt. Durch die Kombination von Masse und Größe können Wissenschaftler die Dichte des Planeten berechnen, ein wesentlicher Schritt zur Beurteilung seiner Zusammensetzung. Nach Angaben der ESA wird CHEOPS der NASA helfen, ihr James Webb-Teleskop beim Start im Jahr 2021 zum Einsatz zu bringen.

„Cheops wird nicht nur zuvor entdeckte Exoplaneten verfolgen, sondern auch die besten Kandidaten für detaillierte Studien durch zukünftige Missionen und Observatorien identifizieren. Beispielsweise werden Ziele für das James Webb-Weltraumteleskop der NASA/ESA/CSA bereitgestellt. Dieses Teleskop wird nach Spuren von Wasser und Methan suchen, wichtige Elemente auf unserer Suche nach bewohnbaren Welten.“ (ESA, 2019)

Beobachtung in Genf

Um die Daten zu sammeln und zu sortieren, unterhält die ESA eine Beobachtungsstelle in Genf, Schweiz. Dieses Observatorium verfügt über zahlreiche Gestelle von Computern, die vom Satelliten heruntergesendete Informationen verarbeiten. Das Observatorium dient jedoch nicht nur zum Herunterladen, sondern auch zum Hochladen von Informationen. Astronomen sagen CHEOPS, auf welche Sterne und Exoplaneten sie sich konzentrieren sollen, damit sie mehr Informationen sammeln können.

Laut Matthias Beck, Systemmanager am Boden, erfolgt die Kommunikation mit dem Satelliten in zwei Schritten. Kommunikationsaufträge aus Madrid, Spanien, gehen nach Genf, wo die Ingenieure diese Beobachtung zu CHEOPS hochladen.

„Die Informationen sind so konfiguriert, dass sie einen Stern beobachten, und dann kehren die Daten der Beobachtung nach Genf zurück. Sobald die Ingenieure die Daten entschlüsselt haben, senden sie diese Informationen an die Wissenschaftler zurück“, sagt Herr Beck.

Etwa 80 Prozent der Beobachtungszeit fallen unter die Regeln des CHEOPS-Wissenschaftsteams. In den übrigen 20 Prozent der Fälle können Gastbeobachter den Satelliten jedoch über das Gastbeobachterprogramm der ESA nutzen.

• Was werden Astronomen und Wissenschaftler in den kommenden Jahren lernen?
• Wie massiv wird ein fester Kern, bevor eine Wasserstoffhülle entsteht?
• Welche Super-Erden könnten bewohnbare Bedingungen aufweisen?
• Gibt es neue Familien von noch unentdeckten Planeten?

Wir hoffen, dass die Astronomen bis Ende der 2020er Jahre Antworten auf einige der Fragen haben werden.