Quelltext der Seite CHEOPS (Weltraumteleskop)

{{Infobox Satellit
|name           = CHEOPS
|typ            = [[Weltraumteleskop]]
|bild           = 
|behörde        = {{Esa}}
|nssdc_id       = 2019-092B
|apogäum        = ca. 710 km
|perigäum       = ca. 700 km
|bahn_höhe      = 
|bahn_neigung   = 98,2°<ref name="esa_170406">{{Internetquelle |url=http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Exoplanet_mission_gets_ticket_to_ride |titel=Exoplanet mission gets ticket to ride |werk=esa.int |hrsg=ESA |datum=2017-04-06 |sprache=en |abruf=2019-12-17}}</ref>
|bahn_umlaufzeit= 98,8 Minuten<ref name=n2yo>{{Internetquelle |url=https://www.n2yo.com/satellite/?s=44874 |titel=CHEOPS |autor=Ciprian Sufitchi |datum=2019-12-29 |abruf=2019-08-29 |sprache=en}}</ref>
|exzentrizität  = 
|masse          = 290 kg<ref name="eoportal">{{Internetquelle |url=https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-missions/cheops |titel=CHEOPS (CHaracterizing ExOPlanets Satellite) |werk=eoPortal.org |hrsg=[[Europäische Weltraumorganisation|ESA]] |sprache=en |abruf=2017-04-07}}</ref>
|abmessungen    = 2,6 m Höhe<ref name="eoportal" />
|start          = 18. Dezember 2019, 08:54:20 [[UTC]]
|startplatz     = [[Centre Spatial Guyanais]]<ref name="start">{{Internetquelle |url=https://spaceflightnow.com/launch-schedule/ |titel=Launch Schedule |werk=SpaceflightNow.com |abruf=2019-12-17}}</ref>
|trägerrakete   = [[Sojus (Rakete)#Sojus-ST|Sojus-ST-B]]/[[Fregat]]<ref name="start" />
|betriebsdauer  = mindestens 3,5 Jahre (geplant)
|status         = im Orbit
}}

'''CHEOPS''' (für '''CH'''aracterising '''E'''x'''OP'''lanet '''S'''atellite) ist ein [[Weltraumteleskop]] der [[Europäische Weltraumorganisation|Europäischen Weltraumorganisation]] (ESA) mit dem Missionsziel, [[Exoplanet]]en in der näheren Umgebung der [[Erde]] zu charakterisieren und zu untersuchen. Es wird dafür etwa 400 [[Stern]]e<ref name="Spektrum.de" /> mit bereits bekannten [[Planetensystem]]en aus einer [[Satellitenorbit|Erdumlaufbahn]] beobachten.

Der Satellit ist die erste einer möglichen Reihe sogenannter S-Klasse-Missionen, die innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit (von 4 Jahren) und mit beschränktem Budget realisiert werden sollen. Wie die ESA am 19.&nbsp;Oktober 2012 bekannt gab,<ref name="Presse ESA">{{Internetquelle |url=http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/ESA_Science_Programme_s_new_small_satellite_will_study_super-Earths |titel=ESA Science Programme’s new small satellite will study super-Earths |werk=esa.int |hrsg=ESA |datum=2012-10-19 |sprache=en |abruf=2019-12-17}}</ref> wurde die Mission aus insgesamt 26 Vorschlägen ausgewählt, die im Frühjahr des Jahres angefordert worden waren. Hauptpartner der ESA ist die [[Schweiz]],<ref>{{Internetquelle |autor=Alois Feusi |url=https://www.nzz.ch/zuerich/cheops-ist-bereit-fuer-die-erforschung-fremder-welten-ld.1415108 |titel=«Cheops» ist bereit für die Erforschung fremder Welten |werk=nzz.ch |hrsg=Neue Zürcher Zeitung |datum=2018-08-28 |abruf=2019-12-17}}</ref> weitere Beiträge kommen aus zehn anderen Ländern.<ref name="esa_170406" /> Der [[Satellitenbus]] basiert auf dem AstroBus von [[Airbus Defence and Space|Airbus]].<ref name="eoportal" /> Am 18.&nbsp;Dezember 2019 startete eine Sojus-Rakete mit dem Teleskop an Bord ins All.<ref>[https://www.deutschlandfunk.de/suche-nach-exoplaneten-cheops-mission-gestartet.1939.de.html?drn:news_id=1081731 ''„Cheops“-Mission gestartet.''] Deutschlandfunk.de, 18. Dezember 2019.</ref>

== Ziele ==
CHEOPS soll helle, aber wenig aktive Sterne mit bereits nachgewiesenen Exoplaneten in der Größe zwischen [[Supererde]] und [[Neptun (Planet)|Neptun]] mittels ultrapräziser [[Photometrie]] untersuchen. Die beobachteten Objekte wurden bereits vor der Mission gefunden, z.&nbsp;B. durch die [[Radialgeschwindigkeitsmethode|RV-Methode]] oder bodengestützte [[Transitmethode|Transitsuchen]] wie [[Next-Generation Transit Survey|NGTS]]. Es wurde erwartet, dass NGTS ungefähr 50 Ziele mit weniger als sechs Erdradien Durchmesser für die Mission finden wird. Diese Sterne sind hell genug, um später Messungen der [[Radialgeschwindigkeit]]en in entsprechender Präzision zu ermöglichen. Das System soll bei Sternen der [[Magnitude (Astronomie)|Magnitude]] {{nowrap|V < 9}} eine photometrische Genauigkeit von 20&nbsp;ppm für 6 Stunden Zeitskalen erreichen und 85&nbsp;ppm über 3 Stunden bei Magnitude {{nowrap|V < 12.}} Im Gegensatz zu bisherigen Transit-(Such-)Missionen wird CHEOPS nicht primär nach weiteren Exoplaneten suchen, sondern bekannte Exoplaneten genauer untersuchen. Der Satellit konzentriert sich dabei auf die hellsten Sterne, bei denen sowohl präzise Planetenmassen (RV-Methode) als auch durch CHEOPS Planetenradien auf 10 % genau bestimmt werden können. Aus Masse und Durchmesser kann die Dichte berechnet werden, die wiederum Rückschluss über die Beschaffenheit des Exoplaneten ermöglicht. So lässt sich bestimmen, ob der Planet überwiegend aus Gestein, Eis oder Gas besteht. Dadurch kann CHEOPS auch bei der Auswahl von zu beobachtenden Planeten helfen, die später an teuren Großteleskopen wie dem [[James-Webb-Weltraumteleskop|JWST]] oder dem [[Extremely Large Telescope|ELT]] genauer untersucht werden sollen.<ref name="Spektrum.de" />

== Technik ==
CHEOPS soll durch hochpräzise [[Scheinbare Helligkeit|Helligkeitsmessungen]] mit einem [[Teleskop]] von 32&nbsp;cm Öffnung und 1,2&nbsp;m Länge erwartete [[Planetentransit|Passagen]] von Exoplaneten vor deren Zentralstern beobachten ([[Transitmethode]]) und daraus deren [[Radius#Astronomie|Größen]], [[Masse (Physik)|Massen]] und mögliche [[Atmosphäre (Astronomie)|Atmosphären]] bestimmen. Diese Öffnung ist wesentlich größer als bei den Teleskopen, wie [[Transiting Exoplanet Survey Satellite|TESS]] oder [[Kepler (Weltraumteleskop)|Kepler]], die auf die Suche nach extrasolaren Welten und nicht auf deren Untersuchung ausgelegt waren.<ref name="Spektrum.de">{{Internetquelle |titel=Neues Weltraumteleskop. Die Vermessung der Exoplaneten |url=https://www.spektrum.de/news/die-vermessung-der-exoplaneten/1692748 |werk=[[Spektrum.de]] |autor=Alexander Stirn |datum=2019-12-18 |abruf=2019-12-30}}</ref> Damit das Bild des Sterns möglichst viele seiner [[CCD-Sensor|CCD-]][[Pixel]] bedeckt und die Untersuchung möglichst genau wird, wird das Teleskop bei seinen Untersuchungen unscharf eingestellt.<ref>{{Internetquelle |autor=Tilmann Althaus |url=https://www.spektrum.de/news/mit-cheops-ferne-welten-erkunden/1168675 |titel=Exoplaneten. Mit Cheops ferne Welten erkunden |werk=Spektrum.de |datum=2012-10-24 |abruf=2019-12-17}}</ref>

Der etwa 290&nbsp;kg schwere Satellit wird dazu in einen 700&nbsp;km hohen [[Sonnensynchrone Umlaufbahn|sonnensynchronen Orbit]] (SSO) gebracht. CHEOPS soll die wissenschaftlichen Daten sowie [[Telemetrie]] und Steuerung im S-Band übertragen. Das Teleskop und insbesondere die Radiatoren, welche die Elektronik kühlen, werden im [[Weltraum]] beim Einsatz durch die Solarpanele und einen kleinen Sonnenschild vor der Sonnenwärme geschützt. Die [[Primärmission]] des Satelliten soll 3,5&nbsp;Jahre dauern, der Start war für den 17.&nbsp;Dezember 2019 mit einer [[Sojus (Rakete)|Sojus-Rakete]] vorgesehen,<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/cheops |titel=CHEOPS – CHaracterising ExOPlanet Satellite |werk=sci.esa.int |hrsg=European Space Agency |sprache=en |abruf=2019-12-17}}</ref> musste aber kurzfristig abgesagt werden. Die Sojus-Rakete mit dem Weltraumteleskop startete am 18.&nbsp;Dezember 2019.

== Geschichte ==
Im Jahr 2008 planten [[Willy Benz (Astrophysiker)|Willy Benz]] und [[Didier Queloz]] eine Machbarkeitsstudie für einen Kleinsatelliten als neuen Forschungsschwerpunkt für den [[Schweizerischer Nationalfonds|Schweizerischen Nationalfonds]]. Die Machbarkeitsstudie entstand 2010 ohne den Nationalfonds, aber mithilfe anderer Partner. Das Projekt schien infolgedessen gestorben, da ein Weltraumprojekt im Umfang von 100 Millionen Franken für die Schweiz alleine zu teuer war. Im Frühjahr 2012 schrieb die bis dahin nur größere Missionen unterstützende ESA erstmals eine Mission dieser Klasse aus. Die Berner Astronomen bildeten daraufhin ein Konsortium von 11 Nationen. 33 Millionen Franken steuerte die Schweiz bei und deren Industrie stellte die Struktur des Satelliten her. Die Optik stammt aus Italien, die Elektronik aus Deutschland. Im Oktober 2019 wurde der Satellit nach Tests auf den [[Europäischer Weltraumbahnhof|Europäischen Weltraumbahnhof]] gebracht,<ref>{{Internetquelle |url=https://www.tagesanzeiger.ch/wissen/technik/kleines-teleskop-mit-grossem-ziel-weltraum/story/28409712 |titel=Dieser Schweizer Satellit hilft bei Suche nach ausserirdischem Leben |werk=TagesAnzeiger.ch |datum=2019-12-05 |abruf=2019-12-17}}</ref> von wo aus er schließlich am 18.&nbsp;Dezember 2019 gestartet wurde.

== Missionsverlauf seit dem Start ==
=== 2020 ===
Nach dem Start im Dezember 2019 wurden zu Beginn des Jahres 2020 die ersten Tests durchgeführt. Dazu wurden unter anderem bekannte Sterne beobachtet, um die Leistungsfähigkeit der Instrumente im Orbit zu prüfen.<ref name="esa_readyforscience">{{Internetquelle |url=https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cheops/Cheops_observes_its_first_exoplanets_and_is_ready_for_science |titel=Cheops observes its first exoplanets and is ready for science |datum=2020-04-16 |abruf=2020-07-24 |sprache=EN |hrsg=[[Europäische Weltraumorganisation|ESA]]}}</ref> Das erste Target war der Stern HD 70843.<ref name="esa_firstimage">{{Internetquelle |url=https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/02/Cheops_image_of_its_first_target_star |titel=Cheops image of its first target star |datum=2020-02-07 |abruf=2020-07-24 |sprache=EN |hrsg=[[Europäische Weltraumorganisation|ESA]]}}</ref> Das Bild von HD&nbsp;70843 zeigte die erwartete und gewünschte Verzerrung und stellte einen wichtigen Zwischenschritt bei der Vorbereitung der wissenschaftlichen Mission dar. Ein weiteres wichtiges Ziel war zu zeigen, dass die Helligkeitsmessung eines Sterns mit einer Varianz von lediglich 0,002 % durchgeführt werden kann. Hierzu wurde der Stern HD&nbsp;88111 beobachtet, von dem bisher keine Exoplaneten bekannt sind. Das Signal zeigte eine Varianz von 0,0015 % und konnte damit die hohen Erwartungen erfüllen.<ref name="unibern_readyforscience">{{Internetquelle |url=https://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2020/medienmitteilungen_2020/weltraumteleskop_cheops_bereit_fuer_wissenschaftsbetrieb/index_ger.html |titel=Weltraumteleskop CHEOPS ist bereit für Wissenschaftsbetrieb |datum=2020-04-16 |abruf=2020-07-24 |hrsg=[[Universität Bern]]}}</ref> Im weiteren Verlauf ging es darum, erste Planetenbeobachtungen mittels der Transitmethode durchzuführen. Ein erster Erfolg wurde im Frühling 2020 erreicht, als der Planet [[KELT-11b]] um den Stern HD&nbsp;93396 beobachtet wurde. Dieser Planet umkreist seinen Mutterstern in nur 4,7 Tagen. Mithilfe der Daten von CHEOPS konnte der Durchmesser des Planeten mit {{nowrap|1=181.600 ± 4300 [[Kilometer|km]]}} bestimmt werden. Diese Messung war 5-mal präziser als vorangehende bodengestützte Messungen.<ref name="esa_readyforscience" /> Daher konnte die wissenschaftliche Mission wie geplant starten. Zu ihren ersten Zielen gehört eine Auswahl von Sternen und deren bekannten Exoplaneten, unter anderem bei [[55&nbsp;Cancri]] und [[Gliese&nbsp;436]].<ref name="esa_readyforscience" />

Im Oktober 2020 musste CHEOPS einem [[Weltraummüll|Trümmerteil]] eines chinesischen Satelliten ausweichen. Gemäß Angaben der Mission hätte das Trümmerteil ohne Ausweichmanöver CHEOPS bis zu 500 Meter nahe kommen können. Das Kollisionsrisiko wäre 1:10.000 gewesen. Während des Ausweichmanövers wurden die Instrumente von CHEOPS aus Sicherheitsgründen heruntergefahren.<ref>[[Tages-Anzeiger]]: ''[https://www.tagesanzeiger.ch/schweizer-weltraumteleskop-entkam-knapp-einer-kollision-738891281219 Schweizer Weltraumteleskop entkam knapp einer Kollision.]'' 5. November 2020, abgerufen am 7. November 2020.</ref>

=== 2021 ===
Im Jahre 2021 wurden weitere [[Exoplanet]]en im System von [[TOI-178]] entdeckt. Dieser 200 [[Lichtjahr]]e entfernte Stern wird von 6 Planeten umkreist, wovon 5 sich in einer harmonischen Resonanz befinden, obwohl sie eine sehr unterschiedliche Zusammensetzung haben<ref name="unibe_toi178">{{Internetquelle | url=https://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2021/medienmitteilungen_2021/cheops_findet_einzigartiges_planetensystem/index_ger.html | titel=CHEOPS findet einzigartiges Planetensystem | datum=2021-01-25 | abruf=2021-08-29}}</ref><ref name="leleu2021">{{Cite journal| author=A. Leleu et al. | date=2021-01-20 | title=Six transiting planets and a chain of Laplace resonances in TOI-178 | journal=[[Astronomy & Astrophysics]] | language=en | arxiv=2101.09260 | doi=10.1051/0004-6361/202039767 | issn=0004-6361}}</ref> Zuvor war man nach Entdeckung des System durch das [[Weltraumteleskop]] [[Transiting Exoplanet Survey Satellite|Tess]] von einem System mit 3 Planeten ausgegangen. Die detaillierten Untersuchungen mit CHEOPS und weiteren Teleskopen förderten jedoch weitere Planeten und Details zutage. Dabei fiel auch auf, dass die Dichte der Planeten sehr unterschiedlich ist was überraschend ist. Gemäß Studienautor Leleu fordert das System somit das Verständnis zur Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen heraus.

== Öffentlichkeitsarbeit ==
Zwischen März und Oktober 2015 veranstaltete die ESA einen Wettbewerb, bei dem Kinder Zeichnungen zum Thema Weltraum oder CHEOPS einreichen konnten. Von über 8000 Zeichnungen wurden 2748 ausgelost, die tausendfach verkleinert auf zwei [[Titan (Element)|Titanplatten]] an der [[Berner Fachhochschule]] in [[Burgdorf BE|Burgdorf]] mittels Laser eingraviert wurden und mit CHEOPS ins All gestartet sind.<ref>{{Internetquelle |url=http://cheops.unibe.ch/de/aktion-cheops-kinderzeichnungen/ |titel=CHEOPS Kinderzeichnungsaktion |werk=cheops.unibe.ch |hrsg=Universität Bern |abruf=2019-12-17}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://cheops.unibe.ch/de/cheops-kinderzeichnungen-sind-eingraviert/ |titel=CHEOPS-Kinderzeichnungen sind eingraviert |werk=cheops.unibe.ch |hrsg=Universität Bern |abruf=2019-12-17}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|CHEOPS (spacecraft)|CHEOPS}}
* [https://cheops.unibe.ch/de/ CHEOPS-Projektwebsite] der Universität Bern
* [https://cheops.unibe.ch/mission/status CHEOPS-Missionverlauf und Status] der Universität Bern
* ESA: [https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-missions/cheops CHEOPS (CHaracterizing ExOPlanets Satellite)] (englisch)
* ''[http://www.astronews.com/news/artikel/2012/10/1210-028.shtml Cheops nimmt Exoplaneten ins Visier].'' Astronews-Mitteilung vom Oktober 2012
* [https://raumzeit-podcast.de/2022/01/11/rz099-cheops Podcast mit dem Project Manager von CHEOPS, Christopher Broeg] (Januar 2022)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{NaviBlock
|Navigationsleiste Raumsonden und Satelliten der ESA
|Navigationsleiste Programme zur Exoplanetensuche}}

[[Kategorie:Weltraumteleskop]]
[[Kategorie:Exoplanetensuche]]
[[Kategorie:ESA]]
[[Kategorie:Bildung in Bern]]
[[Kategorie:Schweizer Raumfahrt]]
[[Kategorie:Raumfahrtmission 2019]]