Europas Jagd nach Exoplaneten

Dr. Yelena Stein, Projektleiterin beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), stellte am Mittwochabend im Planetarium an der Castroper Straße die ESA-Mission PLATO vor. Der Vortrag richtete sich an ein fachinteressiertes Publikum. Der größte Teil der Veranstaltung widmete sich den Grundlagen der Such- und Charakterisierungsmethoden für Exoplaneten.

Kurzportrait der Mission

PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) ist eine europäische Raumsonde zur Suche und Charakterisierung extrasolarer Planeten. Sie soll besonders kleine, steinige Planeten finden, die um helle, sonnenähnliche Sterne kreisen. Start ist für Ende 2026 vorgesehen. Die Sonde wird in Richtung des Lagrange-Punkts L2 operieren.

Kernstück der Mission sind 26 Kameras, die gemeinsam einen sehr großen Himmelsbereich überwachen. Die Mehrkameralösung erhöht die Signal-zu-Rausch-Relation und die Feldgröße gegenüber früheren Weltraumteleskopen. Damit will PLATO Beobachtungen an bis zu Hunderttausenden bis hin zu einer Million Sternen ermöglichen. Die technische Auslegung mit 24 „normalen“ Kameras und zwei „schnellen“ Kameras wurde von Dr. Stein erläutert.

Methoden: Transitphotometrie und Asteroseismologie

Der Vortrag griff die beiden zentralen Messprinzipien auf:

• Transitphotometrie: PLATO sucht nach kleinen, periodischen Helligkeitsdips, wenn ein Planet vor seiner Sternscheibe vorbeizieht. Aus der Tiefe und Dauer dieser Dips lassen sich Radius und Umlaufzeit der Planeten ableiten.

• Asteroseismologie: PLATO misst winzige Helligkeitsfluktuationen der Sterne selbst. Aus diesen Schwingungen gewinnen Forscher präzise Werte für Sternradius, Masse und Alter. Diese stellar-physikalischen Daten sind entscheidend, um Planeten verlässlich zu charakterisieren. Dr. Stein betonte, dass die Kombination beider Methoden PLATO von früheren Missionen unterscheidet.

Beobachtungsstrategie und Missionslaufzeit

PLATO ist für längere, zusammenhängende Beobachtungsphasen ausgelegt. Der Basisszenario sieht zwei lange Pointings vor (etwa zwei Jahre pro Feld), mit Varianten wie 3+1 oder 2+2, je nach finaler Operationsplanung. So können sowohl Planeten mit langen Umlaufzeiten als auch solche in engeren Bahnen entdeckt werden. Die Missionsplanung erlaubt zudem, nach mehreren Jahren das beobachtete Himmelsfeld zu wechseln. Über die nominale Nutzungsdauer gibt es verschiedene Formulierungen in der Fachliteratur; Dr. Stein erläuterte die geplante Langzeitbeobachtung als zentrales Element der Strategie.

PLATO ist eine ESA-Mission im Rahmen des Cosmic-Vision-Programms. Zahlreiche Partner in Europa sind beteiligt. Deutschland trägt mit Forschungseinrichtungen, Industrie und dem DLR erhebliche Anteile zur Mission bei. Dr. Stein verwies auf die breite, europäische Zusammenarbeit, die von der Entwicklung der Kameras bis zur Datenanalyse reicht.

Im Vortrag wurde deutlich: PLATO zielt bewusst auf erdähnliche Planeten um helle, gut charakterisierte Sterne. Damit sollen Messungen möglich werden, die eine genaue Bestimmung von Planetengröße, Dichte und damit Hinweise auf Zusammensetzung erlauben. Langfristig könnte PLATO Daten liefern, die die Suche nach bewohnbaren Welten präziser machen. Dr. Stein wies darauf hin, dass die Mission nicht allein die Entdeckung liefert, sondern auch die Grundlagen für weitergehende Folgebeobachtungen schafft.

Dr. Steins Vortrag bot einen technisch fundierten Einstieg in PLATO. Schwerpunkt waren die methodischen Grundlagen und die Operationsplanung. Die Zuhörenden erhielten einen klaren Eindruck davon, warum PLATO als nächste europäische Exoplanetenmission besondere Erwartungen weckt: wegen der Kombination großer Feldabdeckung, hoher Präzision und gezielter Fokussierung auf Gesteinsplaneten um helle Sterne.