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Weltraumobservatorium Kepler : Suche nach erdähnlichen Planeten

  • -Aktualisiert am

Der Spiegel von „Kepler” wird ein letztes Mal überprüft. Bild: Ball Auerospace & TEchnologies Corp.

Die Entdeckungen von Planeten in anderen Sonnensystemen mehren sich. Nun soll das Weltraumobservatorium Kepler systematisch nach Exoplaneten suchen. Der Raketenstart ist für morgen angesetzt.

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          Sind wir allein im Kosmos, oder gibt es andere Sonnen, die von belebten, erdähnlichen Planeten umkreist werden? Giordano Bruno hat im 16. Jahrhundert über eine Vielzahl bewohnter Welten spekuliert – er kam auf den Scheiterhaufen. Beantworten kann die Frage auch heute noch niemand. Aber mit moderner Technik ist es jetzt endlich möglich, sinnvoll nach Planeten von der Größe der Erde zu suchen – nach Meinung vieler Forscher die Grundvoraussetzung für die Entstehung von Leben.

          Spektrale Spuren des Transits

          Schon ist es gelungen, von der Erde aus die ersten Exoplaneten aufzuspüren, die zumindest nicht wesentlich größer sind als unser Heimatplanet. Vor wenigen Wochen erst hat der von Frankreich und der europäischen Raumfahrtbehörde Esa betriebene Satellit Corot den rund 400 Lichtjahre entfernten Planeten Corot-Exo-7b mit 1,75-fachem Durchmesser der Erde entdeckt. Das amerikanische Weltraumobservatorium Kepler, das am Freitag in den Weltraum gebracht werden soll, wird nun systematisch nach Planeten von der Größe der Erde suchen.

          Kepler als Raketenfracht: auf der Rückseite die Solarzellensegel

          Die meisten Exoplaneten zeichneten sich bislang dadurch aus, dass sie mit ihrer Schwerkraft die Bewegung ihres Zentralsterns beeinflussen. Das macht sich in den Spektren der Sterne bemerkbar, bislang aber nur, wenn die Planeten wesentlich größer als die Erde sind, sonst ist ihr Einfluss zu klein. Die Planetensuche mit dem Satelliten Corot beruht auf einem anderen Verfahren. Der Satellit erkennt, wie das Licht des Sterns abgeschwächt wird, wenn sich ein dunkler Planet vor dessen „Scheibe“ schiebt und damit eine kleine Finsternis erzeugt. Voraussetzung für dieses Transitverfahren ist, dass wir von der Erde aus praktisch genau auf die Kante der Bahn des Exoplaneten schauen. Nur dann kann eine Finsternis entstehen.

          Suche in den Sternbildern Cygnus und Lyra

          Kepler wird nach demselben Verfahren arbeiten, allerdings mit wesentlich größerer Empfindlichkeit und Präzision. Denn die zu beobachtenden Effekte sind gering. Schaute man aus weiter Ferne auf die Sonne und könnte man sehen, wie sich die Erde vor sie schiebt, würde man gerade einmal eine Verringerung des Sonnenlichts um 0,008 Prozent wahrnehmen. Kepler kann noch Helligkeitsschwankungen von 0,002 Prozent erkennen. Für diese Aufgabe hat das Weltraumobservatorium ein Teleskop mit einem 1,4-Meter-Spiegel an Bord – und eine Digitalkamera mit 95 Millionen Pixeln. Der Blickwinkel des Teleskops ist mit 105 Quadratgrad besonders groß.

          Die Suche wird sich auf ein Himmelsareal mit einem Durchmesser von zehn Grad – das entspricht 20 Vollmonddurchmessern – im Bereich der Sternbilder Cygnus und Lyra beschränken. Alle halbe Stunde erfasst das Teleskop im ersten Jahr 170000, danach nur noch rund 100000 Sterne, und bei einigen dürfte die Helligkeit schwanken. Nicht jedes Mal liegt das an einem „Planetendurchgang“, und selbst dann bedarf es vielfacher Beobachtungen, will man die Umlaufperioden der Planeten ermitteln. Daher soll Kepler mindestens dreieinhalb Jahre arbeiten.

          Störfaktor Erde vermieden

          Die Bahn von Kepler ist so gewählt, dass weder Sonne noch Erde die laufenden Beobachtungen stören. Das will man unter anderem dadurch erreichen, dass sich Kepler etwas von der Erde nach außen entfernt – durch eine Umlaufperiode von 372,5 Tagen um die Sonne. Auf diese Weise bleibt Kepler auch immer etwas hinter der störenden Erde zurück.

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