NEUE ESA-MISSION
Cheops nimmt Exoplaneten ins Visier
von Stefan Deiters
astronews.com
22. Oktober 2012

Die europäische Weltraumagentur ESA hat Ende der vergangenen Woche die erste Mission vorgestellt, die im Rahmen einer neuen Missionskategorie mit vergleichsweise geringem Budget und in relativ kurzer Zeit verwirklicht wird: Der CHaracterising ExOPlanets Satellite (Cheops) soll ab 2017 bereits bekannte Exoplaneten genauer untersuchen.

Cheops soll ab 2017 rund 500 Sterne ins Visier nehmen und nach Planetentransits fahnden. Bild: Universität Bern

Im Frühjahr hatte die europäische Weltraumagentur ESA Wissenschaftler aufgerufen, Missionsvorschläge für eine neue Form von Missionen zu machen, die die ESA als "kleine" Missionen oder S-Klasse-Missionen bezeichnet. Bei diesen Vorhaben handelt es sich um eine Ergänzung des langfristigen ESA-Programms Cosmic Vision. Bislang war nur zwischen großen und mittleren Missionen unterschieden worden. Die neuen kleinen Missionen sollen nun mit einem vergleichsweise geringen Budget und innerhalb kurzer Zeit verwirklicht werden. Ziel ist es, innovative Ideen, die gleichzeitig einen hohen wissenschaftlichen Ertrag versprechen, schnell umsetzen zu können. Damit ähneln die S-Klasse-Missionen den Discovery-Missionen der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA.

Als erste dieser neuen S-Klasse-Missionen wurde Ende der vergangenen Woche nun die Mission CHaracterising ExOPlanets Satellite, kurz Cheops, ausgewählt, die 2017 starten soll. Cheops wird helle Sterne ins Visier nehmen, von denen man bereits weiß, dass ein Planet um sie kreist. Der Satellit soll dann die Helligkeit des Sterns mit großer Genauigkeit überwachen und so nach Hinweisen für Transits suchen. Als Transit bezeichnen Astronomen ein Vorüberziehen des Planeten vor seiner Sonne, das sich von der Erde aus beobachten lässt.

Durch die Beobachtung des Transits eines Planeten kann man dann den Radius der fernen Welt bestimmen. Bei extrasolaren Planeten, deren Masse zuvor bereits bekannt war, ist es somit möglich, auch die Dichte des Planeten zu berechnen und damit Aussagen über seinen inneren Aufbau zu machen. Die Astronomen hoffen dadurch, mehr über sogenannte "Super-Erden" zu erfahren, also Planeten, die größer als die Erde, aber kleiner als der Neptun sind. Cheops soll zudem auch Informationen über möglicherweise vorhandene mächtige Atmosphären der fernen Welten liefern.

"Durch die Beschränkung auf bestimmte Sterne, von denen wir schon wissen, dass um sie Planeten kreisen, wird es Cheops den Wissenschaftlern erlauben, vergleichende Studien von Planeten mit einer Masse bis zu einer Erdmasse durchzuführen und dies mit einer Genauigkeit, die sich von der Erde aus einfach nicht erreichen lässt", erläutert Professor Alvaro Giménez-Cañete, der ESA-Direktor für Wissenschaft und die Erkundung des Weltraums mit Hilfe unbemannter Sonden. "Die Mission wurde aus insgesamt 26 Vorschlägen ausgewählt, die nach unserem Aufruf im März eingereicht worden waren, was beweist, wie groß das Interesse der Wissenschaftler an sehr gezielten und schnell realisierbaren Missionen ist, die sich auf bestimmte offene Fragen beschränken."

Cheops wird von der ESA gemeinsam mit der Schweiz realisiert werden, wobei auch zahlreiche weitere ESA-Mitgliedsstaaten beteiligt sind. Die Leitung liegt bei Professor Willy Benz vom Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern. "Dies ist eine gebührende Fortsetzung der über 40-jährigen Erfolgsgeschichte der Schweizer Wissenschaftler und der Industrie an der Spitze der Weltraumforschung", so Benz. Auch die Universität Genf, deren Astronomen zu den erfolgreichsten Planetenjägern weltweit zählen, gehören zum Cheops-Konsortium.

Der etwa 200 Kilogramm schwere Satellit wird in einer sonnensynchronen Umlaufbahn in einer Höhe von 800 Kilometern um die Erde kreisen und insgesamt 3,5 Jahre aktiv sein. Ein Teil der zur Verfügung stehenden Beobachtungszeit soll dabei auch einem größeren Kreis von Wissenschaftlern zur Verfügung gestellt werden. Cheops wird über ein Teleskop von 30 Zentimeter Durchmesser und eineinhalb Meter Länge verfügen und damit rund 500 Sterne anvisieren.

S-Klasse-Missionen müssen innerhalb von vier Jahren, statt der sonst üblichen zehn Jahre für die größeren Missionen, nach Projektannahme realisiert werden und dürfen zudem höchstens 150 Millionen Euro kosten, wobei die ESA maximal 50 Millionen Euro beisteuert. Cheops soll noch deutlich weniger kosten, wobei die Projektkosten zu je einem Drittel vom Wissenschaftsprogramm der ESA, von der Schweiz, sowie den übrigen beteiligten Nationen getragen werden.