CHEOPS

Engl. Akronym für CHaracterising ExOPlanets Satellite; erste Kleinmission der ESA-Wissenschaftsprogrammmit dem Hauptziel, Exoplaneten in der näheren Umgebung der Erde zu charakterisieren und zu untersuchen. Der 200 Kilogramm schwere CHEOPS soll auf einer sonnensynchronen Erdumlaufbahn in ca. 700 Kilometern Höhe mindestens dreieinhalb Jahre lang kleinere Planeten untersuchen. Hierzu ist er mit einem Spezialteleskop von 30 Zentimetern Durchmesser und eineinhalb Metern Länge ausgestattet. Am 18. Dezember 2019 startete eine Sojus-Rakete mit dem Teleskop an Bord von Kourou aus ins All. Die Missionsdauer beträgt mindestens 3,5 Jahre.

Das Weltraumteleskop wird etwa 500 Sterne in unserer kosmischen Nachbarschaft beobachten, von denen man weiss, dass sie von Exoplaneten umkreist werden. CHEOPS misst die Helligkeit der Sterne. Diese nimmt leicht ab, wenn ein Exoplanet vor seinem Mutterstern vorbeizieht (Transitmethode). Aus der Helligkeitsabnahme bei einem solchen Transit lässt sich die Grösse des Exoplaneten bestimmen.

Mit der Radialgeschwindigkeitsmethode werden winzige Veränderungen im Lichtspektrum eines Sterns gemessen, die durch die Bewegung eines Sterns und eines oder mehrerer Planeten um den gemeinsamen Schwerpunkt verursacht werden. Diese Oszillation drückt sich in einer Dehnung (Rotverschiebung) oder Stauchung (Blauverschiebung) der Wellenlängen des Sternenlichts aus, dem nach dem österreichischen Physiker Christian Doppler (1803–1853) benannten „Dopplereffekt“.

Hatten Forscherinnen und Forscher zuvor bereits die Masse des untersuchten Himmelskörpers mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode bestimmt, können sie nun die Dichte des Planeten berechnen. Diese verrät ihnen, ob es sich um einen Gasriesen wie Jupiter oder Saturn handelt oder um einen Gesteinsplaneten ähnlich der Erde. CHEOPS kann sogar kleine Exoplaneten mit erdähnlichem Durchmesser untersuchen. Die interessantesten Objekte werden dann als Ziele für die nächsten Generationen von Instrumenten dienen, mit denen sogar das Studium der Atmosphäre von Exoplaneten möglich sein soll.

Viele Forscher sind davon überzeugt, dass es im Universum an Exoplaneten nur so wimmeln dürfte und demzufolge extraterrestrisches Leben unvermeidlich ist. Es ist nur eine Frage der Zeit, wann unsere lebensfreundliche Erde ihre singuläre Sonderstellung verlieren wird. Das Hauptaugenmerk der Forscher ist deshalb auf kleine Exoplaneten mit bis zu sechs Erdradien gerichtet – sogenannte Supererden. Mit verfeinerten Messmethoden, und hierzu gehört die satellitenbasierte Suche, versuchen sie diese erdähnlichen Gesteinsplaneten aufzuspüren.

CHEOPS ist eine Mission der ESA, die in Zusammenarbeit mit der Schweiz umgesetzt wird, und zwar über das Swiss Space Office (SSO), einer Abteilung des Staatssekretariats für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI). Die Universität Bern leitet das Konsortium von 11 an der Mission beteiligten und im CHEOPS-Wissenschaftsteam vertretenen ESA-Mitgliedsstaaten. Auch das wissenschaftliche Instrument steht unter der Leitung der Universität Bern, mit bedeutender Beteiligung Italiens, Deutschlands, Österreichs und Belgiens. Weitere Beiträge zum wissenschaftlichen Instrument in Form technischer Ausrüstung oder zum wissenschaftlichen Betrieb und der Nutzung kommen aus Großbritannien, Frankreich, Ungarn, Portugal und Schweden. Das Betriebszentrum der Mission steht unter spanischer Verantwortung, das Forschungszentrum befindet sich dagegen an der Universität Bern in der Schweiz.

Weitere Informationen:

• CHEOPS - Startseite (ESA)
• CHEOPS Mission Homepage (Uni Bern)
• CHEOPS (eoPortal Directory)