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Weltraumteleskop made in Bern
Seit vier Jahren lässt uns das Weltraumteleskop CHEOPS mit seinen Entdeckungen immer wieder staunen. Willy Benz, Leiter des CHEOPS-Konsortiums, erzählt von der Faszination des Weltraums und den Herausforderungen, wenn in Bern ein Weltrauminstrument gebaut wird.
Was versuchen Sie herauszufinden?
Mit CHEOPS wollen wir die Eigenschaften von Exoplaneten bestimmen, also von Planeten, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen. Zum Beispiel können wir das Licht des Sterns messen, wenn ein Planet vor dem Stern vorbeizieht und einen kleinen Teil der Oberfläche des Planeten verdeckt. Indem wir die Abnahme des Lichts messen, können wir den Radius des Planeten bestimmen. Wenn wir dazu noch die Masse haben, dann können wir aus der Masse und dem Radius die mittlere Dichte des Planeten berechnen. Aus dieser mittleren Dichte können wir rückschliessen, aus was der Planet eigentlich besteht.
Wieso ist das aus wissenschaftlicher Sicht wichtig?
Mit der Forschung, die wir mit CHEOPS machen, möchten wir ein besseres Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Planeten generell, aber auch der Erde gewinnen. Wir möchten wissen, wie schnell Staubkörnchen und Gas um einen jungen Stern sich zusammentun, um Planeten aufzubauen, die manchmal klein und felsig wie die Erde sind, manchmal gross, riesig und gasförmig wie Jupiter. Wir möchten wissen, wie die Zusammensetzung der Planeten ist, wo zum Beispiel das Wasser, das auf dem Planeten fliessen kann, herkommen könnte, wie die Atmosphäre entsteht, aus was sie besteht, was ihre Charakteristik ist. Wir möchten auch wissen, wie viele von diesen Planeten es im Universum gibt, wie sie aussehen und ob es auf einigen von ihnen möglich wäre, dass Leben existiert, wie wir es auf der Erde kennen.
Was für ein Nutzen für die Gesellschaft könnte daraus resultieren?
Die Forschung dient vor allem dazu, den Stand des Wissens einer Gesellschaft zu erhöhen. Mit diesem neuen Wissen kann man später Entwicklungen anstossen, die den Wohlstand steigern können. Ein berühmtes Beispiel ist die Allgemeine Relativitätstheorie, von Albert Einstein 1915 publiziert. Damals hatte diese Theorie keine praktischen Anwendungen, heutzutage ist sie überall. Es gibt kein Navigationssystem ohne diese Theorie, kein GPS im Auto oder auf dem Telefon.
Für CHEOPS mussten wir zum Beispiel eine superstabile Lichtquelle erfinden, damit wir den Detektor mit einer gewissen Genauigkeit eichen konnten. Von dieser Lichtquelle haben dann später auch Kollegen und Kolleginnen in Amerika profitiert, indem sie ihren Detektor auch mit der gleichen Genauigkeit eichen konnten.
Was fasziniert Sie persönlich an diesem Forschungsprojekt?
Es gibt so vieles, das wir noch nicht kennen – das fasziniert mich sehr. Es geht hier nicht um die dritte Stelle hinter dem Komma, es geht hier um das Wesentliche. Die Thematik der Exoplanetenforschung ist sehr jung. Der erste Exoplanet wurde ja 1995 entdeckt. Und die Technologie entwickelt sich immer mehr, sodass wir bald die Instrumente bauen können, die uns erlauben werden, diese Planeten in echt zu sehen, sie im Detail zu studieren. Vielleicht werden wir sogar die ganz alte Frage nach der Existenz von Leben anderswo als auf der Erde beantworten können.
Welches ist die grösste Herausforderung, die es zu überwinden gilt?
Die grösste Herausforderung des Projekts war der Bau des Teleskops, das auf CHEOPS fliegt. Dieses Teleskop besteht aus sehr vielen mechanischen und elektronischen Teilen, die in verschiedenen Instituten in fünf Ländern Europas gebaut worden sind. Diese wurden dann nach Bern geschickt und hier zusammengebaut, getestet und geeicht, damit alles zusammen funktioniert. Die grosse Aufgabe war, Schnittstellen korrekt zu definieren, damit man dann die Schrauben gegenüber den Löchern hat und nicht anderswo, so, dass das Ganze richtig zusammengebaut werden konnte. Das ganze Projekt musste auch im Rahmen des Budgets bleiben und es gab ein gewisses Zeitfenster, in dem alles erledigt werden musste.
Wie ist das Forschungsprojekt finanziert?
CHEOPS ist eine Weltraummission, die im Rahmen der Europäischen Weltraumagentur ESA stattfindet. Die ESA und die Schweiz haben sich die Federführung der Mission geteilt, und weitere zehn europäische Länder haben zur Mission beigetragen. Die Finanzierung wurde zwischen diesen verschiedenen Partnern aufgeteilt mit ungefähr 50 Prozent für die ESA, 30 Prozent für die Schweiz und dem Rest zwischen den weiteren Partnern.
Willy Benz ist Hauptverantwortlicher der CHEOPS-Mission. Er studierte Physik an der Universität Neuchâtel und erlangte 1984 den Doktortitel in Astrophysik an der Universität Genf. Anschliessend war er am Los Alamos National Laboratory und an der Harvard University, wo er ab 1987 Assistenzprofessor war. Anschliessend lehrte er an der University of Arizona und an der Universität Genf. Seit 1997 war Benz Professor an der Universität Bern und zwischenzeitlich Direktor des Physikalischen Instituts und
des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS. Er war Präsident des ESO-Rats der Europäischen Südsternwarte ESO. Ab Sommer 2024 wird Benz Präsident der Internationalen Astronomischen Union (IAU).
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