CHEOPS ist das neueste Weltraumteleskop der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Am 18. Dezember 2019 um 08:54:20 GMT startete eine Sojus-Fregat-Rakete den Satelliten vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guayana, ins All. CHEOPS ermöglicht detailliertere Messungen von Exoplaneten, um zu unterscheiden, welche erdeähnlich und welche jupiterähnlich sind.
„Unser Ziel ist es, die Radien von Hunderten von Planeten genau genug zu messen, um mit Sicherheit sagen zu können, ob sie wie die Erde überwiegend aus Gestein bestehen oder ob ihre festen Oberflächen unter einer tiefen eisigen, flüssigen oder gasförmigen Hülle begraben sind“, erklärt Andrew Collier Cameron von der University of St. Andrews, Mitglied des CHEOPS-Wissenschaftsteams.
Diese Mission sucht gezielt nach potenziell bewohnbaren Exoplaneten und hilft, die Erde und andere Planeten unseres Sonnensystems in den Kontext der nahen Galaxie einzuordnen. Zudem könnte sie zeigen, wie Planeten mit zunehmendem Alter evolieren.
Was ist der CHEOPS-Satellit?
CHEOPS ist ein kompaktes sechseckiges Raumschiff mit Abmessungen von 1,5 x 1,6 m an der breitesten Stelle und einem 30-cm-Teleskopspiegel. Mit 60 Watt aus Solarpaneelen erfasst es winzige Helligkeitsabfälle, wenn Exoplaneten ihren Stern transitiert.
Für manche Planeten offenbart CHEOPS Details zu Atmosphären, einschließlich Wolken und ihrer Zusammensetzung. Es charakterisiert bekannte Exoplaneten mit höchster Präzision und entdeckt neue.
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Durch Messung winziger Transitzeitabweichungen bei bekannten Planeten können neue Welten, Monde oder Ringe aufgedeckt werden – ähnlich wie im 19. Jahrhundert Neptun durch Umlaufbahnstörungen von Uranus entdeckt wurde.
CHEOPS ist Pionier einer neuen Missionsklasse, die bekannte Planeten vertieft untersucht. Das Team wählt Ziele aus Daten von NASA’s TESS, Kepler und bodengebundenen Surveys.
„Bisher mussten wir um kleine Zeitbrocken kämpfen, um diese Entdeckungen an Teleskopen wie Spitzer und Hubble weiterzuverfolgen, die für diese Aufgabe fast peinlich groß sind“, sagt Collier Cameron. „Mit einem agilen, dedizierten Instrument wie CHEOPS können wir Hunderte von Planeten koordinierend charakterisieren.“
Mit großen Teleskopen wie Hubble wurden molekulare Spezies in Gasriesenatmosphären identifiziert, Umlaufbahnen und Rotationsraten gemessen – sogar ein potenzieller Mond um Kepler-1625b gesichtet.
„Wir wissen, dass es da draußen ein riesiges Entdeckungspotenzial gibt. Das Spannende an CHEOPS ist, dass es Hunderte von kleineren Planeten – im Größenbereich von Erde bis Neptun – in Reichweite bringt. Sobald wir ihre Dichte kennen, können wir die Hauptziele für Atmosphärenuntersuchungen mit zukünftigen Instrumenten wie dem James-Webb-Weltraumteleskop auswählen“, betont Collier Cameron.
Die Suche nach erdähnlichen Exoplaneten
CHEOPS ist die erste Small-Class-Mission im ESA Cosmic Vision 2015–25-Programm: Maximal fünf Jahre Entwicklung, bewährte Technologien, Budget bis 50 Millionen Euro. Entwickelt am Center for Space and Habitability der Universität Bern, Schweiz, umkreist es die Erde in 800 km Höhe für 3,5 Jahre.
Diese Mission ist Sprungbrett für ESA-Exoplanetenforschung: 2026 startet PLATO zur Entdeckung von Gesteinsplaneten in habitablen Zonen sonnenähnlicher Sterne und Sternenseismologie.
2028 folgt ARIEL zur Analyse von Exoplanetenatmosphären als Individuen und Populationen.
Trotz über 4.000 bekannter Exoplaneten fehlt ein erdgroßer Planet in habitabler Zone um sonnenähnlichen Stern. CHEOPS, PLATO und ARIEL könnten dies ändern – oder zeigen, dass Erde einzigartig ist.