KEPLER
Auf der Suche nach der zweiten Erde
von Stefan Deiters
astronews.com
6. März 2009 (mit Update vom 7. März 2009)

Dieses Wochenende soll es soweit sein: Von Cape Canaveral aus wird die NASA ihre Mission Kepler starten. Der Satellit soll in den nächsten dreieinhalb Jahren über 100.000 Sterne nach erdgroßen Planeten absuchen, die zudem in einem Abstand um ihre Sonne kreisen, der die Existenz von flüssigem Wasser möglich macht. Die entdeckten Planeten könnten also wirklich zweite Erden sein.

Kepler soll nach erdähnlichen Planeten suchen. Bild: NASA / JPL

"Diese Mission versucht eine uralte Frage zu beantworten: Gibt es da draußen Planeten wie die Erde?", fasst Ed Weiler vom NASA-Hauptquartier die Zielsetzung von Kepler zusammen. "Und das ist nicht nur eine wissenschaftliche Frage, dies berührt die gesamte Menschheit." Für den Start in der Nacht auf Samstag gibt es zwei mögliche sogenannte Startfenster, eines zwischen 4.49 und 4.52 Uhr und das andere zwischen 5.13 und 5.16 Uhr MEZ.

Läuft alles nach Plan, wird Kepler innerhalb von weniger als zehn Minuten mit Hilfe einer Delta 2-Rakete in einen Orbit gebracht und wird zunächst in etwa 170 Kilometern Höhe um die Erde kreisen. Nach 43 Minuten werden die Raketen erneut gezündet, um die Sonde auf eine Bahn zu bringen, auf der sie die Erde um die Sonne verfolgt, sich dabei aber allmählich immer weiter entfernt. Auf dieser Bahn ist ein äußerst exaktes Anvisieren von Objekten möglich, weil sich die Sonde außerhalb des Einflusses der Erde befindet. "Mir können es kaum erwarten, die Sonde zu aktivieren, wenn sie den Weltraum erreicht", so James Fanson, Kepler-Projektmanager am Jet Propulsion Laboratory der NASA.

Zwei Monate wird es etwa dauern, bis die Experten die Sonde in Betrieb genommen haben und der normale wissenschaftliche Betrieb beginnen kann. Die Aufgabe, die sich die Astronomen vorgenommen haben, ist gewaltig: In den kommenden dreieinhalb Jahren soll Kepler eine kleine Himmelsregion ständig beobachten und so nach Anzeichen von Planeten um über 100.000 Sterne suchen.

"Wir werden dabei ganz verschiedene Sterne überwachen, kleine kühlere Sonnen, denen mögliche Planeten sehr nahe kommen müssen, damit es auf ihnen warm genug ist, aber auch größere, heißere Sterne, wo die Planeten einen erheblichen Abstand halten müssen, damit es nicht zu heiß wird", beschreibt William Borucki, der wissenschaftliche Verantwortliche für die Mission am Ames Research Center der NASA. Borucki beschäftigt sich bereits seit 17 Jahren mit der Mission. "Alles an Kepler ist darauf ausgelegt, Planeten von Erdgröße zu finden, auf denen es die Möglichkeit gibt, dass sich dort Leben entwickelt hat. Das wird uns helfen, die Frage zu beantworten, ob die Erde einzigartig ist oder ob es viele Erden da draußen gibt."

Damit dies gelingt wird Kepler nach winzigen Helligkeitsschwankungen bei den überwachten Sternen suchen, die sich durch einen Planeten erklären lassen könnten, der - von Keplers Position aus betrachtet - genau vor seiner Sonne vorüberzieht und diese dadurch kurzzeitig ein wenig verdunkelt. Die Kamera von Kepler, die größte die jemals ins All gebracht wurde, ist speziell dafür ausgelegt diese sogenannten Transits aufzuspüren - auch wenn das "Flackern" des Sterns nur äußerst gering ist. "Wenn man versuchen möchte Jupiter-große Planeten zu entdecken, die vor ihrer Sonne vorüberfliegen, ist das in etwa vergleichbar mit dem Entdecken von Mücken vor einem Scheinwerferlicht", meint Fanson. "Erdgroße Planeten wären da nur winzige Fliegen."

Die ersten potentiellen "zweiten Erden" würde Kepler um Sterne finden, die weniger massereich sind als unsere Sonne. Das liegt daran, dass die Zone, in der Wasser flüssig ist (die sogenannte habitable Zone) bei masseärmeren Sternen dichter an der jeweiligen Sonne liegt und der Planet sich somit schneller um seine Sonne bewegt. Kepler benötigt also weniger Zeit, um einen Transit zu entdecken und ihn auch zu bestätigen. Für einen sonnenähnlichen Stern dürfte es etwa drei Jahre dauern, bis Kepler dessen Existenz in der habitablen Zone bestätigt hat. Bei einem solchen Planeten würde es sich dann tatsächlich um eine Welt handeln, die alle Voraussetzungen hätte, eine zweite Erde zu sein.  

Update (7.März 2009): Die Kepler-Mission ist heute um 4.49 Uhr MEZ erfolgreich gestartet. "Der Start war sehr eindrucksvoll. Das ganze Team ist begeistert, dass es Teil dieser auch für die Menschheit so bedeutenden Mission ist", meinte James Fanson, Kepler-Projektmanager am Jet Propulsion Laboratory der NASA. Das erste Signal von Kepler empfing die NASA um 6.11 Uhr MEZ nachdem die Sonde ihren endgültigen Orbit erreicht hatte. Sie befindet sich nun 1.529 Kilometer hinter der Erde. Die Überprüfung und Inbetriebnahme der Sonde wird rund 60 Tage in Anspruch nehmen. Bereits in etwa 30 Tagen könnten die ersten Probebeobachtungen gemacht werden.