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TESS startbereit

Die NASA plant am 16. April 2018 den Start eines neuen Exoplaneten-Satelliten namens TESS. Er soll Tausende von Exoplaneten bei nahegelegenen, hellen Sternen entdecken. Forschende von PlanetS sind am NASA-Projekt beteiligt. Erwartet werden auch Synergien zwischen TESS und CHEOPS, der Weltraummission unter der gemeinsamen Leitung der Schweiz und der ESA.

TESS steht für “Transiting Exoplanet Survey Satellite”. (Bild Orbital ATK)

Wie CHEOPS wird auch der NASA-Satellit die hellsten Sterne am Himmel ins Visier nehmen und nach Exoplaneten Ausschau halten, die vor ihrem Stern vorbeiziehen und bei diesem sogenannten Transit periodische Verdunkelungen verursachen. TESS steht für «Transiting Exoplanet Survey Satellite», CHEOPS für «Characterising Exoplanet Satellite». So wird TESS fast den gesamten Himmel scannen, mehr als 200’000 Sterne beobachten, und dabei vermutlich mindestens 2000 Exoplaneten-Systeme aufspüren. Das Ziel von CHEOPS hingegen besteht nicht darin, neue Entdeckungen zu machen, sondern die Grösse von bereits bekannten Exoplaneten zu messen. Daher werden Synergien zwischen den beiden Weltraummissionen erwartet.

Genfer Astronomen bereiten Folgebeobachtungen vor

Auch vom Boden aus wird man grosse Anstrengungen unternehmen, um mit Folgebeobachtungen die von TESS aufgespürten Planetenkandidaten zu bestätigen und zu charakterisieren. «Wir bereiten mehrere Programme und Anträge vor», sagt François Bouchy, Professor an der Universität Genf, Mitglied von PlanetS und «TESS Collaborator». Das Genfer Team hat sich bereits verpflichtet, Beobachtungszeit mit dem Schweizer Euler-Teleskop in La Silla in Chile für das TESS-Follow-up einzusetzen. Sein Spektrograph namens CORALIE ist in der Lage, Riesenplaneten zu charakterisieren und zu prüfen, ob es sich bei kleineren Kandidaten tatsächlich um Planeten handelt oder um sich verdunkelnde Doppelsterne, die ein Planetensignal vortäuschen. Kleinere, vielversprechende Kandidaten wird HARPS beobachten, der Spektrographen, der auf dem 3,6m-Teleskop der ESO in La Silla montiert ist. «Im Moment polieren wir die HARPS-Anträge, die bis Ende März bei der ESO eingereicht werden müssen», sagt Stéphane Udry, Professor an der Universität Genf, Co-Direktor von PlanetS und «TESS Science Co-Investigator».

Wenn ein TESS-Ziel zu lichtschwach und schwierig für HARPS ist, planen die Astronomen ESPRESSO einzusetzen. «Der neue hochpräzise Spektrograph am VLT in Chile wird die kleinsten TESS-Kandidaten mit einem Radius von nur zwei Erdradien charakterisieren können», erklärt Francesco Pepe. Der Professor an der Universität Genf ist leitender Wissenschaftler von ESPRESSO und ebenfalls «TESS Collaborator». Da viele von TESS beobachtete Objekte kühle rote Zwergsterne sein werden, warten die Astronomen gespannt auf den Nahinfrarot-Spektrographen NIRPS, der im nächsten Jahr in La Silla in Betrieb gehen wird. Für die nördliche Hemisphäre setzen sie auf das neue Nahinfrarot-Spektrometer SPIROU auf dem Mauna Kea in Hawaii. «Wir sind an verschiedenen Konsortien beteiligt, die Zugang zu Einrichtungen mit garantierter Beobachtungszeit haben, darunter SPIROU», sagt François Bouchy.

Ungewöhnliche Umlaufbahnen

Momentan wartet TESS im Kennedy Space Center auf den Start von Cape Canaveral aus mit einer Falcon 9-Rakete von SpaceX am 16. April 2018 (oder später, aber noch vor Ende Juni 2018). Ursprünglich war der Start für März geplant, aber SpaceX verlangte zusätzliche Zeit, um die Anforderungen der NASA zu erfüllen. Sowohl TESS als auch CHEOPS werden sehr ungewöhnliche Umlaufbahnen haben. Der Orbit von TESS ist stark elliptisch mit einer grössten Entfernung zur Erde von 373’000 km und einer 2:1 Resonanz zur Mondumlaufbahn, was bedeutet, dass der Satellit die Erde einmal in 13,7 Tagen umlaufen wird. Dieser Orbit garantiert freie Sicht, hohe Stabilität und ein strahlungsarmes Umfeld. CHEOPS hingegen folgt der Tag-Nacht-Grenze auf 700 km, und ist immer von der Sonne weggerichtet.

«Bei einem Start von TESS im April, werden die ersten Zielsterne im Sommer beobachtet», erklärt Stéphane Udry: «Dann werden die ersten Daten zu den interessanten Objekten, den so genannten «Objects of Interest«, im Dezember veröffentlicht und wir können Ende 2018 mit unseren Folgebeobachtungen beginnen.»

Mehr Informationen zu TESS:
https://tess.gsfc.nasa.gov
https://www.nasa.gov/tess-transiting-exoplanet-survey-satellite

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