Man muss Geduld haben und hartnäckig bleiben
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«Man muss Geduld haben
und hartnäckig bleiben»
Die Entdeckung des ersten Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems
1995 hat der Planetenforschung und der Suche nach erdähnlichen Planeten
enormen Schub verliehen. Mit dem Nationalen Forschungsschwerpunkt
(NFS) PlanetS, der Forschende der Universitäten Bern, Genf und Zürich sowie
der ETH Zürich verbindet, ist die Schweiz an der Weltspitze mit dabei.
Direktor Willy Benz zum Stand der Dinge und was als Nächstes kommt.
Interview: Barbara Vonarburg
Sie erhielten den Zuschlag für den NFS «CHaracterizing ExOPlanet Satellite». aber nicht auf dem gleichen. Bern ist
PlanetS im Jahr 2014. Klappte es auf Obwohl unser NFS-Vorschlag abgelehnt führend in der Weltraumforschung mit
Anhieb, vom Bund Forschungsgelder für wurde, erhielt er genügend Aufmerksam- Satelliten, Genf in den bodengestützten
ein astronomisches Programm zu keit, sodass wir in der Folge eine Mach Beobachtungen. Wir sind keine Konkur-
erhalten? barkeitsstudie zu CHEOPS durchführen renten, sondern Freunde, die hervorragend
Willy Benz: Keineswegs. Nachdem ich konnten, die vom Bund und der RUAG als zusammenarbeiten.
1997 als Professor an die Universität Bern Industrievertretung finanziert wurde.
gekommen war, nahmen wir bereits an der 2012 erhielten wir von der europäischen Wie hat sich die Exoplaneten-Forschung
Ausschreibung der ersten Generation von Weltraumorganisation ESA den Zuschlag im Laufe der Zeit entwickelt?
Nationalen Forschungsschwerpunkten im für das Satellitenprojekt. Zudem hatte die Am Anfang war es wichtig, dass die
Jahr 2000 teil, in Absprache mit meinem Universität Bern ein Jahr zuvor das «Center Entdeckung von Mayor und Queloz bestä-
ehemaligen Doktorvater Michel Mayor in for Space and Habitability» (CSH) tigt wurde. Inzwischen kennt man über
Genf, jedoch ohne Erfolg. Bern erhielt gegründet. Dies zeigte, wie aktuell und 4000 Exoplaneten, und der Trend geht seit
damals den Zuschlag für die beiden NFS wichtig unsere Forschung ist. einiger Zeit in Richtung Charakterisierung.
Klima und Nord-Süd. Für die Planetenfor- Man möchte wissen, wie diese Planeten
schung war es noch zu früh. Erst fünf Jahre Die Universitäten Bern und Genf sind aussehen, also wie gross und schwer sie sind,
zuvor hatten Mayor und sein Doktorand Heiminstitutionen des NFS PlanetS, die welches ihre mittlere Dichte ist, ob sie eine
Didier Queloz den ersten Exoplaneten bei Universität Zürich und die ETH Zürich Atmosphäre haben, wie diese zusammen-
einem sonnenähnlichen Stern aufgespürt, sind Partner. Warum befinden sich gesetzt ist und schlussendlich, ob es Hinweise
und diese Entdeckung war damals noch Direktion und Administration an der für Leben gibt.
nicht völlig unbestritten. Universität Bern?
Als wir uns im Jahr 2000 erstmals für Wie kann man solche Details über
Sie versuchten es aber erneut. einen NFS bewarben, sagte Michel Mayor Objekte herausfinden, die Lichtjahre
Ja, 2010 probierte ich es zusammen mit zu mir: «Mach du das.» So übernahm ich, von uns entfernt sind?
Didier Queloz – auch damals vergeblich. und es blieb dabei. Die Universitäten Genf Die ersten Exoplaneten entdeckten die
Erst 2014 klappte es. Man sieht: Man muss und Bern ergänzen sich perfekt. Beide Astronomen, indem sie nachwiesen, dass
Geduld haben, hartnäckig bleiben und darf zählen zur Weltspitze auf ihrem Gebiet, sich die Muttersterne periodisch auf uns zu-
nie aufgeben. So kommt man ans Ziel. und von uns wegbewegen, weil sich Stern
und Planet unter Einwirkung der Gravitation
Was gab beim dritten Anlauf den um ihren gemeinsamen Schwerpunkt
Ausschlag für Ihren Erfolg? drehen. Diese Technik heisst Radialge-
Die Entscheidung, wofür das Geld inves «Auf einem Exoplaneten schwindigkeitsmethode. Daraus lassen sich
tiert wird, ist eine wissenschaftspolitische, die Planetenmasse und einige Bahnele-
die beim Staatssekretariat für Bildung, regnet es Eisen, weil es mente bestimmen.
Forschung und Innovation SBFI liegt. Wir Zieht ein Planet direkt vor seinem Mutter-
hatten im Jahr 2010 erstmals CHEOPS ins dort so heiss ist.» stern vorbei, kommt es zu einer Verdunkelung.
Spiel gebracht – einen Schweizer Satelliten Diese sogenannte Transitmethode liefert
zur Beobachtung von Exoplaneten, den Willy Benz den Planetenradius und ebenfalls einige
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«Schlussendlich möchten wir wissen, ob es Hinweise für Leben gibt auf diesen Planeten», sagt Willy Benz,
Direktor des NFS PlanetS, «nur leider können wir nicht hingehen und nachschauen.»
Bild: Ramon Lehmann
Schwerpunkt UniPress 180/2021 9
Bahnelemente. Kennt man Masse und Planeten, neben etwas sehr Hellem, dem
Radius, kann man daraus die mittlere Stern, sehen kann. Dies ist das A und O der
Dichte bestimmen und abschätzen, ob das künftigen Instrumente für das Riesentele-
Objekt ein Metallball, ein Gesteins- oder skop ELT der Europäischen Südsternwarte
Gasplanet ist, so wie in unserem Sonnensys ESO. Das ELT hat einen Spiegeldurchmesser
tem Merkur, Erde und Jupiter. von 39 Metern und wird zurzeit in Chile
gebaut. Der NFS PlanetS hat es geschafft, bei
War deshalb der Bau von der Konstruktion von zwei Instrumenten
CHEOPS so wichtig? beteiligt zu sein; sie heissen METIS und
Ja. Mit CHEOPS wollen wir den Radius HIRES. Vielleicht wird es uns gelingen, noch
von Planeten ermitteln, für die wir bereits an einem dritten beteiligt zu sein. Damit
die Masse kennen. Das ist uns gelungen. haben wir auch die Schweizer Beteiligung
Ende Januar 2021 konnten wir einen beson- an den Beobachtungen und Auswertungen
ders schönen Erfolg vermelden. Wir haben gesichert.
ein bekanntes Exoplanetensystem verfolgt
und herausgefunden, dass dieses nicht drei, Wie kann man herausfinden,
sondern sechs Planeten beherbergt. Das ob es auf einem dieser Exoplaneten
Merkwürdige: Die Planeten sind sehr unter- Leben gibt?
schiedlich. Zudem befinden sich die Bahnen Leider können wir nicht hingehen und
von fünf der Planeten in einem harmo- nachschauen. Unsere einzige Möglichkeit
nischen Rhythmus; wir sprechen von Reso- ist das klassische Werkzeug der Astronomie
Bild: Ramon Lehmann
nanz. Während beispielsweise der zweit – die Spektroskopie, also die Zerlegung des
innerste Planet 18 Umläufe macht, absolviert eingefangenen Lichts in ein Band mit
Prof. Dr. Willy Benz ist der dritte neun Umläufe und der äusserste dunklen Linien, die Aufschluss über vorhan-
Professor für Physik und drei. dene Elemente und Moleküle geben. Aber
Astrophysik an der Univer- noch wissen wir nicht, wie man eine ein-
sität Bern und Direktor des Warum ist die Entdeckung von Planeten- deutige Biosignatur erkennt, also wie man
Nationalen Forschungs- systemen besonders interessant? in diesem «Fingerabdruck» des Lichts die
schwerpunkts PlanetS. Von Alle diese Planeten sind aus der gleichen Spuren von Leben erkennt. Wir müssen also
2018 bis 2020 leitete er den ursprünglichen Staub- und Gasscheibe noch viel lernen, bevor wir anhand
ESO-Rat, das Führungsgre- entstanden. Das heisst, wenn wir Modelle bestimmter Linien im Spektrum eindeutig
mium der Europäischen zur Planetenentstehung entwickeln, sagen können: Da sitzt jemand und raucht
Südsternwarte. Mitte 2022 müssen diese erklären können, wie es zu eine Zigarre.
wird er in den Ruhestand solch unterschiedlichen Zusammenset-
treten. In seiner Forschung zungen kommen konnte und warum die Für die erste Phase des NFS PlanetS
beschäftigte er sich seit den Positionen in Resonanz sind. Diese Dinge von 2014 bis 2017 stellte der
1980er-Jahren mit Planeten sind hochinteressant. Schweizerische Nationalfonds 17,6 Milli-
innerhalb und ausserhalb onen Franken zur Verfügung, für die
des Sonnensystems. Wie kann man neben der Dichte zweite Phase von 2018 bis 2021 sind es
noch mehr über einen Exoplaneten fast 19 Millionen Franken. Wie wurde
herausfinden? das Geld verteilt?
Wir untersuchen die Atmosphäre der Am Anfang diskutierten wir in einer
Planeten und konnten hier ebenfalls schon Gruppe, wie man den Kuchen am besten
schöne Erfolge vermelden. So fanden verteilen soll, sodass nicht Einzelne, sondern
Forschende des NFS PlanetS heraus, dass es die Wissenschaft als Ganzes optimal
auf einem Exoplaneten Eisen regnet, weil profitiert. In der ersten Phase unterstützten
es dort so heiss ist – eine faszinierende wir grössere Projekte an den verschiedenen
Vorstellung, auch wenn man eigentlich Institutionen. In der zweiten Phase zerstü-
Wasserregen finden möchte, also einen ckelten wir die grossen Projekte in kleinere,
Exoplaneten, welcher der Erde gleicht.
Aber dies ist ein erster Schritt, auf den noch
viele weitere folgen müssen. «Wir müssen noch viel
Was ist die Schwierigkeit bei lernen, bevor wir
diesen Beobachtungen?
Das Problem besteht darin, dass der sagen können: Da sitzt
Lichtunterschied zwischen Stern und Planet
so gross ist und der Planet von uns aus jemand und raucht eine
gesehen sehr nahe beim Stern steht. Man
muss ein Instrument mit einer grossen Zigarre.»
Kontrastmöglichkeit und hoher Auflösung
haben, damit man etwas Dunkles, den Willy Benz
10 UniPress 180/2021 Schwerpunktdie von jüngeren Wissenschaftlern und gestellt haben, aber natürlich reicht es nicht
Wissenschaftlerinnen getragen werden. für alle. In gewissem Masse ist es auch
Und wir lancierten neue Forschungsinitia- gut so, die Universität darf kein schwarzes
tiven, die verschiedene Institutionen Loch für kluge Menschen sein, das wäre
gemeinsam realisieren. eine Katastrophe für die Gesellschaft. Aber
Als Direktor von PlanetS habe ich immer heute erhält kaum jemand eine Astro-
versucht, die Zusammenarbeit zwischen nomie-Professur vor dem 35. Altersjahr.
Forschenden zu fördern, um Synergien zu Das erschwert vor allem für Frauen eine
ermöglichen. Das ist gut gelungen, heute entsprechende Karriere.
arbeiten fast alle in Teams, die keine Instituts-
© Getty Images
grenze mehr kennen. Wie steht es generell um
die Frauenförderung?
Netzwerke für Spitzenforschung Ist die schweizweite Zusammen- Im NFS PlanetS haben wir versucht,
Mit seinen Nationalen Forschungs- arbeit der Forschenden das Erfolgs Frauen zu fördern und auch einiges
schwerpunkten (NFS) fördert der rezept des NFS? erreicht. Leider gibt es aber immer noch zu
Schweizerische Nationalfonds (SNF) Ja, solche Kooperationen zwischen Genf, wenige, die man fördern kann. Schon in
die Forschung zu Themen von strate- Bern und Zürich gab es vorher nicht. Als der Mittelschule und später an der Uni gibt
gischer Bedeutung für die Zukunft ich Doktorand war, haben sich die verschie- es viel weniger Frauen als Männer, die
der schweizerischen Wissenschaft, denen Institutionen voneinander distanziert. sich für Physik interessieren. Deshalb haben
Wirtschaft und Gesellschaft. Ein NFS Jeder hatte sein «Gärtli» und man half sich wir mit verschiedenen Aktivitäten im
muss neben der Heiminstitution über gegenseitig nicht viel. Das ist jetzt komplett Rahmen des NFS versucht, Kinder und
ein Netzwerk von Teams aus der anders. Bei uns gibt es echte Zusammenar- Jugendliche – insbesondere Mädchen und
ganzen Schweiz verfügen. beit. Wir haben die Schweizer Astronomie junge Frauen – zu erreichen und für die
im Gebiet Planetenphysik zusammenge- Astronomie zu begeistern.
Dabei soll nicht nur international bracht und setzen auch gemeinsam Priori-
sichtbare Spitzenforschung betrieben täten, wenn es um den Bau von grösseren Was ist für die dritte Phase des NFS
werden, sondern auch besonderes Instrumenten geht. von 2022 bis 2025 geplant?
Gewicht auf Wissens- und Technolo- Eine der Hauptprioritäten ist die Beteili-
gietransfer sowie Ausbildung und Wie nützlich war es, dass die gung an der Entwicklung eines weiteren
Gleichstellung gelegt werden. Die Planetenforscher Michel Mayor und Instruments für das ELT – «Planetary
Fördermittel des SNF sind jeweils für Didier Queloz 2019 mit dem Camera and Spectrograph», kurz PCS.
eine vierjährige Betriebsphase Nobelpreis ausgezeichnet wurden? Damit soll es möglich werden, Bilder von
bestimmt. Die NFS-Laufzeit beträgt Es war fantastisch. Der Nobelpreis machte erdähnlichen Exoplaneten zu machen.
maximal zwölf Jahre. Seit 2001 unsere Forschung bei einem breiten Publikum Direkte Aufnahmen von Exoplaneten gibt
wurden insgesamt 36 NFS errichtet. bekannt. Lange Zeit kannte ich keinen es zwar bereits, doch dabei handelt es
Nobelpreisträger, nun sind sie überall: Brian sich um junge, heisse Riesenplaneten, die
Schmidt, Nobelpreisträger 2011, war mein ihren Stern in grosser Entfernung
Student, und ich konnte ihn für den PlanetS- umkreisen.
Beirat gewinnen. Zu diesem zählt auch
Michel Mayor. Und Didier Queloz ist Vorsit- Sie werden die Leitung des
zender des CHEOPS-Wissenschaftsteams. NFS PlanetS am Ende der zweiten
Phase abgeben. Wer übernimmt
Wie sieht es bei der Förderung der die letzte Phase?
jungen Forschenden aus? Ab 1. Juni 2022 wird Professor Nicolas
Bei der Nachwuchsförderung wird in der Thomas Direktor des NFS PlanetS sein.
Schweiz nicht genug getan. Mit den uns Er ist seit 2003 Professor an der Universität
zur Verfügung stehenden Mitteln können Bern und hat 2015 bereits meine Nach-
wir zwar Doktorierende und Postdocs folge als Leiter des Physikalischen Instituts
finanzieren, aber keine permanenten angetreten. Nicolas Thomas ist ein hervor-
Stellen. Die Universitäten Bern und Genf ragender Wissenschaftler. Er hat viel
haben uns stark geholfen, indem sie uns Erfahrung in der Weltraumforschung und
einige permanente Stellen zur Verfügung arbeitet als Spezialist für Fernerkundungs-
instrumente häufig mit den Weltraumor-
ganisationen ESA und NASA zusammen.
Er hat auch am Anfang bei CHEOPS
«Wir sind keine mitgeholfen, und dank ihm konnte an der
Universität Bern die Marskamera CaSSIS
Konkurrenten, sondern gebaut werden, die spektakuläre, farbige
3-D-Bilder der Planetenoberfläche liefert,
Freunde.» aber auch das Laseraltimeter BELA, das mit
der ESA-Sonde BepiColombo auf dem Weg
Willy Benz zum Merkur ist. Und jetzt ist er an der
12 UniPress 180/2021 Schwerpunkt«Weltraumforschung
hat eine über
Planung von Missionen zum Jupiter und 50-jährige Tradition
dessen Monden sowie zu einem weiteren an der Universität
Statements
Kometen beteiligt. Bern. Sie bildet einen
integralen Bestand-
Wie wird es nach dem Ende des NFS teil des universitären
PlanetS im Jahr 2026 weitergehen? strategischen
Wir planen ein Schweizer Institut für «Der Erfolg des NFS
Themenschwer-
Planetenforschung mit dem Namen «Swiss PlanetS ist wirklich
punkts «Materie und
Institute of Planetary Sciences», kurz SIPS. erstaunlich. Vor
Universum» und
Wir haben aber nicht vor, ein Gebäude zu sechs Jahren hätte
wird zusätzlich durch
erstellen. SIPS wird wie PlanetS ein Zusam- ich mir nie träumen
das Center for Space
menschluss der Schweizer Institutionen lassen, dass es eine
and Habitability
sein, die auf diesem Gebiet forschen. Das so fantastische
(CSH) unterstützt.
Institut soll aber eine rechtliche Identität Synergie zwischen
haben, beispielsweise als Stiftung. den verschiedenen,
Der Nationale
in der Schweiz
Wer wird SIPS finanzieren? Forschungsschwer-
arbeitenden
Wir hoffen, dass sich die Hochschulen punkt PlanetS ist
Forschungsgruppen
wesentlich an SIPS beteiligen werden, wie eine Auszeichnung
gibt.»
sie dies bei PlanetS getan haben. Zudem unserer langjährigen
werden bereits jetzt über 30 Prozent unserer Michel Mayor Forschung in diesem
Projekte durch Drittmittel finanziert. Wir Nobelpreisträger Bereich.»
haben hochwertige und sehr umkämpfte und Mitglied des Beirats
des NFS PlanetS Christian Leumann
Fördermittel erhalten: ERC Grants des Euro-
Rektor der
päischen Forschungsrats sowie Eccellenza- Universität Bern
Professuren des Nationalfonds. Und dann
haben wir noch unsere beiden Nobelpreis-
träger Michel Mayor und Didier Queloz. Sie
haben zugesagt, dass sie uns helfen werden, «Forschungs
Geldgeber für SIPS zu finden. schwerpunkte des
Bundes sind wich-
Warum ist es wichtig, dass SIPS tige Bekenntnisse
zustande kommt? der öffentlichen
Das Gebiet der Planetenforschung ist so Hand, auch damit
dynamisch und kompetitiv, dass es für eine Wissenschaft und
einzelne Universität immer schwieriger Wirtschaft noch
wird, federführend zu bleiben. Die Projekte besser zusammen-
sind einfach zu kompliziert, zu teuer, zu finden können. «PlanetS behandelt
gross, zu umkämpft. Die einzige Chance für die interessantesten
die Schweiz, weiterhin an der Spitze dabei Im Kanton Bern gibt Fragen im Bereich
zu sein, ist diese Bündelung der unter- der Exoplaneten mit
es eine Reihe von
schiedlichen Kompetenzen an den verschie-
technologieorien- innovativer,
denen Hochschulen und eine höchst effizi-
tierten hochspeziali- multidisziplinärer
ente Nutzung der Ressourcen.
sierten Zulieferbe- Forschung. Es freut
SIPS soll zudem den jüngeren Forschenden
den Zugang zu einer international angese-
trieben, die zielgenau mich besonders,
henen Organisation mit entsprechenden den industriellen dass das Programm
Profilierungs- und Netzwerkmöglichkeiten Anwendungen der brillante junge
gewährleisten. Man ist besser, wenn man in Weltraumforschung Forschende anzieht,
einer Topgruppe arbeiten kann. Mit SIPS dienen. PlanetS vor allem auch
möchten wir die Erfolgsgeschichte des NFS passt damit hervor- Frauen, und dass die
PlanetS weiterführen. ragend in unsere Zahl der Professo-
Wissenschafts- und rinnen zunimmt.»
Unternehmens
Ewine van Dishoeck
landschaft.» Präsidentin der
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www.nccr-planets.ch
Wirtschaftsdirektor des
Kantons Bern
Kontakt
Prof. Dr. Willy Benz, Physikalisches Institut,
willy.benz@space.unibe.ch
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