CHEOPS

CHEOPS (CHaracterizing ExOPlanets Satellite) ist die erste Weltraummission, deren Ziel es ist, Exoplaneten im Detail zu charakterisieren. Dabei konzentriert man sich in erster Linie auf kleinere Planeten mit 1-6 Erdradien und auch bestimmt auch die Bestandteile ihrer Atmosphären. Der Start erfolgte am 18. Dezember 2019.

Der Kleinsatellit wurde unter der Leitung von Willy Benz, Universität Bern, und der ESA von einem internationalen Konsortium entwickelt und gebaut. CHEOPS wiegt rund 200 kg und trägt ein Teleskop von 30 cm Durchmesser. Seit dem Start bebachtet der Kleinsatellit aus 700 km Höhe  etwa 500 helle Sterne und charakterisiert ihre Planeten. Mithilfe der Transitmethode bestimmt das Teleskop von CHEOPS den Durchmesser eines Planeten, bzw. seines Schattens auf dem Stern. Wandert zum Beispiel die Erde vor die Sonne, nimmt deren Helligkeit wegen des Schattens unseres Planeten nur um ein Zehntausendstel ab. CHEOPS kann sogar eine noch fünfmal geringere Veränderung der Helligkeit eines Sterns messen. Aus der Abnahme der Helligkeit lässt sich der Durchmesser des Planeten ableiten. Mit einer weiteren Methode – Radialgeschwindigkeitsmethode genannt – kann die Masse von Planeten bestimmt werden. Beide Methoden lassen sich gemeinsam an ausgewählten Exoplaneten einsetzen, um deren Dichte und somit auch weitere Eigenschaften zu bestimmen – etwa, ob der Planet aus Stein, Eis oder Gas besteht und wie seine Atmosphäre beschaffen ist.

Das IWF zeichnete für einen der beiden Bordrechner des Kleinsatelliten verantwortlich, der den gesamten Datenverkehr abwickelt und zusätzlich die thermische Kontrolle des Teleskops übernimmt und war an der Software-Entwicklung beteiligt.

Das IWF war an der Vorbereitung der CHEOPS-Mission auf Science-Team-Ebene beteiligt (Modellierung der Durchführbarkeit von Beobachtungen, Verständnis der Eigenschaften des Muttersterns und des photometrischen Verhaltens sowie Festlegung des CHEOPS-Beobachtungsprogramms) und ist sowohl im CHEOPS Board als auch im Science Team vertreten (Meet the CHEOPS Team).

Die Forschungsgruppe Exoplaneten: Wetter und Klima liefert 3D-Atmosphärenmodelle, die für die Interpretation des Klimas von Exoplaneten mittels präziser CHEOPS-Phasenkurven und sekundärer Finsternismessungen verwendet werden.

Die Forschungsgruppe Exoplaneten: Charakterisierung und Evolution analysiert die CHEOPS-Daten während des primären und sekundären Transits, wenn sich der Planet also vor bzw. hinter dem Stern befindet. Weiters werden die Masse und das Alter des beobachteten Sterns rechnerisch ermittelt und die Masse einiger Planeten bestimmt. Durch die Interpretation der CHEOPS-Daten wird die Entwicklung der Atmosphäre der Planeten erforscht.

Mehr Informationen zu CHEOPS findet man an der Universität Bern und bei der ESA.