Freitag, 19. August 2022

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ESA-Teleskop
Planetenjagd mit Plato

Mehr als 1.800 Planeten außerhalb des Sonnensystems wurden bis heute entdeckt, sogenannte Exoplaneten. Und es sollen noch viel mehr werden, wenn ein neuer Forschungssatellit der Europäischen Weltraumorganisation ESA startet. Plato, so heißt die Mission, soll Tausende neue Planeten entdecken - darunter auch solche, auf denen es Leben geben könnte. Die Plato-Mission war einer der Schwerpunkte einer Fachtagung zum Thema Planetenentstehung, die heute in Kiel zu Ende geht.

Von Frank Grotelüschen | 10.09.2014

    19. Februar 2014. Bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA steht eine Entscheidung an. Fünf Satellitenmissionen haben sich für einen Start im Jahre 2024 beworben. Die Wahl fällt schließlich auf einen Satelliten, der Tausende von neuen Planeten aufspüren soll. Plato, so heißt die 800-Millionen-Euro-Mission.
    "Die Freude war gigantisch."
    Heike Rauer, Planetenforscherin am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Berlin, leitet die Plato-Mission. Die Erleichterung ist groß, denn zweieinhalb Jahre zuvor hatte sich das Plato-Team schon einmal für einen Startplatz beworben, damals ohne Erfolg. Jetzt aber ist klar - das bislang aufwendigste Weltraumprojekt zur Planetensuche wird Realität.
    34 Augen beobachten das All
    "Plato unterscheidet sich von normalen Teleskopen dadurch, dass wir nicht einfach ein Teleskop haben, sondern 34 kleine Teleskope."
    Jedes Teleskop hat einen Durchmesser von zwölf Zentimetern, angeordnet sind sie in einer Art Schachbrettmuster. Mindestens sechs Jahre lang sollen diese 34 elektronischen Augen ins All starren und nach einem winzigen Flimmern im Sternenlicht Ausschau halten.
    "Wir beobachten die Planeten, wenn sie um ihren Stern kreisen. Wenn sie dabei durch die Sichtlinie von uns zum Stern gehen, stehen sie für kurze Zeit vor dem Stern und verdunkeln ihn. Wenn man dann die Helligkeit des Sterns misst, nimmt diese ab proportional zur Größe des Planeten."
    Allerdings ist der Schattenwurf winzig. Ein Riesenplanet in Jupiter-Größe dunkelt das Licht seines Sterns gerade mal um ein Prozent ab, ein Planet wie die Erde gar nur um ein hundertstel Prozent. Eine messtechnische Herausforderung, die Plato mit seinen 34 Spezialkameras bewältigen will. Auf die Ergebnisse sind die Forscher höchst gespannt. Denn schon die beiden bisherigen Satellitenmissionen CoRot und Kepler haben für manche Überraschung gesorgt.
    "Wir haben damit gerechnet, dass andere Planeten so aussehen wir unser Sonnensystem. Da es das Einzige ist, was wir kannten, haben wir natürlich gedacht: Es ist typisch."
    Die Experten hatten vermutet, dass Riesenplaneten wie Jupiter riesige Gasbälle aus Wasserstoff sind, während kleine Planeten wie die Erde stets aus festem Gestein bestehen. Doch diese Faustregel wurde von den Daten von CoRot und Kepler auf den Kopf gestellt. Sie fanden Himmelskörper, die zwar kaum größer als die Erde sind, aber dennoch aus Gas bestehen.
    "Solche Mini-Gasplaneten, die so leicht sein können wie eine Erde, aber eine Wasserstoffhülle haben - so etwas gibt es in unserem Sonnensystem nicht. Bei uns sind alle kleinen Planeten aus Gestein. Und die Planeten mit einer Wasserstoffhülle sind alle groß und schwer."
    Gas oder Fels?
    Bislang lässt sich für viele Exoplaneten nicht entscheiden, ob sie aus Gas sind oder aus festem Gestein. Und das ist deshalb spannend, weil nur feste Planeten als möglicher Hort für außerirdisches Leben gelten. Erst Plato wird die Frage, ob ein Exoplanet aus Gas ist oder aus Fels, wirklich zuverlässig beantworten. Denn im Unterschied zu älteren Missionen kann er gleichzeitig Radius und Masse eines Exoplaneten präzise messen - und dadurch leichte Gasbälle von schweren Felsplaneten unterscheiden. Heike Rauer hofft, mit Plato mehr als 1000 neue Planetensysteme aufzuspüren - darunter auch welche, in denen es Leben geben könnte.
    "Wir rechnen damit, dass wir über 100 Planeten finden können in der habitablen Zone von sonnenähnlichen Sternen. Weil natürlich die Gesteinsplaneten unter ihnen diejenigen sind, die möglicherweise Leben entwickeln könnten."
    Diese im Prinzip bewohnbaren Kandidaten würden spätere Missionen dann genauer unter die Lupe nehmen, etwa um die Atmosphäre nach Anzeichen von Leben abzusuchen. Eines aber brauchen die Planetenjäger - Geduld. Schließlich wird Plato erst in zehn Jahren mit einer russischen Sojus-Rakete ins All geschossen. Verkürzt wird die Wartezeit durch zwei kleinere Projekte. Sowohl die amerikanische TESS-Mission als auch der europäische CHEOPS-Satellit starten bereits 2017. Letzterer gilt als Testmission für Plato, sagt Kevin Heng, Astronom an der Universität Bern.
    Wir wollen einige kleine Exoplaneten untersuchen, die um relativ dichte und helle Sterne kreisen. CHEOPS ist ein wenig so wie eine kleinere Variante von Plato, wird aber früher starten, bereits in drei Jahren. Und unsere Erfahrungen und Ergebnisse dürften für Plato höchst nützlich sein.
    So wird CHEOPS neue Verfahren testen, mit denen sich jenes winzige Flimmern noch genauer vermessen lässt, das ein Planet beim Vorbeiflug vor seinem Mutterstern erzeugt - ein wichtiger Baustein für das Gelingen der Plato-Mission.