CHEOPS-Weltraummission verlängert

CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Schweiz, unter der Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf. Ein Konsortium mit mehr als hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Ingenieurinnen und Ingenieuren aus elf europäischen Nationen unter der Leitung der Universität Bern und der ESA war während fünf Jahren am Bau des Satelliten beteiligt. Das wissenschaftliche Operationszentrum von CHEOPS befindet sich am Departement für Astronomie der Universität Genf. Seit seinem Start vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana am 18. Dezember 2019 hat CHEOPS die Eigenschaften von zahlreichen faszinierenden Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems, von sogenannten Exoplaneten, erforscht. Nachdem die ESA die Mission bereits 2023 erstmals um drei Jahre verlängert hatte, hat ihr Science Programme Committee nun eine weitere Verlängerung bis Ende 2029 beschlossen.

Dr. Christopher Broeg, Hauptverantwortlicher der CHEOPS-Mission und Leiter des CHEOPS-Konsortiums vom Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern, erklärt: «Die Präzision von CHEOPS hat alle Erwartungen übertroffen, und das Weltraumteleskop ist zu einer wichtigen Schlüsselkomponente im Arsenal der Exoplanetenforschung für Astronominnen und Astronomen in Europa und weltweit geworden. Es schlägt die Brücke zwischen den ersten Entdeckungsmissionen wie Kepler und TESS hin zu Missionen der nächsten Generation wie PLATO, und Missionen zur Charakterisierung von Exoplanetenatmosphären wie JWST und zukünftig Ariel. Die erneute Verlängerung der Mission ist ein Beweis dafür und für den wissenschaftlichen Erfolg von CHEOPS.» Dr. Andrea Fortier, Mission Managerin von CHEOPS und ebenfalls vom CSH der Universität Bern, ergänzt: «Vor uns liegen noch dreieinhalb Jahre voller herausragender wissenschaftlicher Erkenntnisse und faszinierender Entdeckungen.»

Ein unordentliches Planetensystem und ein verformter Exoplanet

Prof. David Ehrenreich von der Universität Genf ist Leiter des internationalen Teams von über hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die an der Auswertung der Mission beteiligt sind. Er sagt: «Wir sind hoch erfreut, über die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die wir dank CHEOPS gewinnen konnten. So stellt beispielsweise die Entdeckung eines neuen Planeten um den Stern LHS 1903 durch CHEOPS die gängige Theorie, wie Planeten in einem System angeordnet sind, in Frage.»

Mithilfe von CHEOPS konnte auch zum ersten Mal die Verformung eines Exoplaneten nachgewiesen werden. Prof. Dr. Monika Lendl vom Departement für Astronomie der Universität Genf und Wissenschaftliche Verantwortliche der CHEOPS-Mission war Co-Autorin der Studie. Sie erklärt: «Obwohl der Planet WASP-103b bereits im Vorfeld mit dem NASA/ESA Hubble Weltraumteleskop beobachtet wurde, ermöglichten erst hochpräzise Messungen mit CHEOPS eine erstaunliche Entdeckung. Durch kleine Anomalien während des Vorbeizugs des Planeten vor seinem Mutterstern konnten wir feststellen, dass dieser durch starke Gezeitenkräfte regelrecht langgezogen wird. Seine Form erinnert eher an einen Rugbyball als an eine Kugel.»

In den kommenden Jahren soll CHEOPS diese Erfolge weiter ausbauen. «Mit der Verlängerung der Mission können wir langfristige Beobachtungsprogramme fortsetzen, neue Planetensysteme detailliert untersuchen und seltene Phänomene ins Visier nehmen, die nur mit langem Atem zu entdecken sind», sagt Broeg.

Synergien mit internationalen Weltraummissionen

Eine zentrale Rolle spielt dabei die enge Verzahnung mit anderen Weltraummissionen. CHEOPS arbeitet bereits heute komplementär zu Teleskopen wie dem James Webb Space Telescope (JWST): Während CHEOPS mit seinen präzisen Helligkeitsmessungen die Grösse und Bahn von Exoplaneten bestimmt und Aufschluss über deren Struktur gewährt, ermöglichen die Spektrografen von JWST einen Blick in ihre Atmosphären. «Dank CHEOPS können wir besonders spannende Ziele für JWST identifizieren und optimal vorbereiten – so holen wir aus beiden Missionen das Maximum heraus», erklärt Ehrenreich.

Die Verlängerung der Mission eröffnet zudem Raum für neue, innovative Beobachtungsmethoden. CHEOPS wird weiterhin seine Kernaufgaben erfüllen und gleichzeitig als Labor im All dienen, um neue Techniken zu erproben, etwa für die Suche nach Monden um Exoplaneten oder für die noch genauere Bestimmung der inneren Struktur von Exoplaneten. «So erhoffen wir uns ein viel umfassenderes Bild davon, wie Planetensysteme entstehen, sich entwickeln und wie vielfältig sie sein können», sagt Lendl.

Stärkung des Forschungs- und Innovationsstandorts Schweiz

Durch die effiziente Nutzung bestehender Ressourcen und die enge Zusammenarbeit zwischen Hochschulen, Industriepartnern und der ESA stärkt CHEOPS den Forschungs- und Technologiestandort Schweiz nachhaltig. «Hochpräzise Technologien, Softwareentwicklungen und Datenanalysemethoden, die im Rahmen von Weltraummissionen entstehen, fliessen in weitere Projekte ein – von zukünftigen Weltraumteleskopen bis hin zu Anwendungen ausserhalb der Raumfahrt, wodurch technologische Innovationen hervorgebracht und gleichzeitig internationale Partnerschaften in Wissenschaft und Industrie gestärkt werden», erklärt Fortier. «Die erneute Verlängerung von CHEOPS bis 2029 unterstreicht die führende Rolle der Schweiz in der Exoplanetenforschung. Die Mission bleibt damit ein wesentlicher Grundstein auf dem Weg von der reinen Entdeckung zur vertieften Untersuchung und Charakterisierung von Exoplaneten», so Broeg abschliessend.