UNIPRESS* - UNIVERSITÄT BERN
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* Lukas Bärfuss über den Wahnsinn der Anderen – 44
* Linh, Kasimir und die 3500 Studieninteressierten – 48
* Berner Forschende an der Corona-Front – 38
UniPress* A pr il 2 0 2 1 180
Planetenforschung
Was ist da draussen …?
Forschung und Wissenschaft an der Universität Bern Schwerpunkt
… und wie finden wir es heraus?
MADE IN SWITZERLAND
Als 1995 Michel Major und Didier Queloz von der Universität Genf den ersten
Exoplaneten, der um einen sonnenähnlichen Stern kreist, entdeckten,
lösten sie damit eine Revolution in der Astronomie aus. Seither wurden so
grosse Fortschritte erzielt, dass die Ära der Entdeckungen nun durch eine
Epoche der Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften
abgelöst wird. So widmet sich der Nationale Forschungsschwerpunkt (NFS)
PlanetS seit 2014 in interdisziplinären Projekten der Erforschung des
Ursprungs und der Entwicklung von Planeten sowie deren Charakterisierung.
Bern Zürich
Seit der Beteiligung an der Partnerinstitutionen im NFS
ersten Mondlandung 1969 PlanetS sind auch die ETH
nimmt die Universität Bern Zürich und die Universität
an Weltraummissionen von Zürich. Wissenschaftlerinnen
Organisationen wie NASA, und Wissenschaftler aus den
ESA, ROSCOSMOS oder JAXA Bereichen Astrophysik,
teil. Sie leitet momentan Datenverarbeitung und
gemeinsam mit der Universi- Erdwissenschaften leiten
tät Genf die CHEOPS-Mission Projekte und leisten wichtige
der Europäischen Weltraum- Beiträge zur Forschung im
organisation (ESA). Rahmen des NFS PlanetS.
Zudem ist die ETH an der
Zudem sind die Berner Instrumentierung für diverse
Forschenden an der Welt Observatorien und Welt-
spitze mit dabei, wenn es raummissionen weltweit
etwa um Modelle und Simu- führend beteiligt.
lationen zur Entstehung und
Entwicklung von Planeten
geht. 2014 wurde der Uni
Bern der NFS PlanetS zuge-
sprochen, den sie seither
gemeinsam mit der Uni Genf
leitet.
Genf
Mit der Entdeckung des
ersten Exoplaneten positio-
nierte sich die Universität
Genf als eine der führenden
Institutionen auf dem
Gebiet. Das führte beispiels-
weise 2003 zum Bau und der
Installation des Spektrografen
HARPS auf dem 3,6-Meter-
Teleskop der ESO in La Silla
unter Genfer Leitung.
Darauf folgte das ESPRESSO-
Instrument auf dem ESO-
Teleskop VLT in Paranal.
Ebenfalls in Genf befindet
sich das «Science Operation
Center» der CHEOPS-Mission.
Teleskope und Instrumente
Ins All spähen
Mithilfe von astronomischen
Beobachtungen mit Telesko-
pen am Boden und im Welt-
raum und mit Instrumenten
an Bord von Weltraumson-
Am Computer
den werden neue Erkennt-
nisse zu Planeten in unserem Modellieren und
Sonnensystem und darüber
hinaus gewonnen. Dank der simulieren Im Labor
Auswertung und Kombination
verschiedener Daten können
Gesteinsproben
Fragen beantwortet werden Astronomische Beobach- analysieren
über die Grösse, die Dichte, tungen werden theoretisch
die Masse und die Beschaffen- interpretiert mit Modellen
heit von Planeten. Von und Simulationen am Auch im Labor beschäftigen
besonderem Interesse sind Computer. Damit können sich Forschende unter ande-
die Atmosphären. Erkenntnisse gewonnen rem mit der Frage, was es
werden über die vielfältigen braucht, damit ein bewohn-
chemischen und physika- barer Planet entstehen kann.
lischen Prozesse, die bei der Mit Analysen von Gesteins-
Entstehung und der Entwick- proben von Asteroiden,
lung von Planeten ablaufen. Kometen und Meteoriten
So beispielsweise zur wollen sie mehr über unser
Akkretion, das heisst dem eigenes und andere Sonnen-
Wachstum des Kerns eines systeme erfahren und
Planeten. Hinweise auf den Ursprung
des Lebens auf der Erde
finden.
Forschungsbereiche
Der NFS PlanetS ist in die folgenden Forschungsbereiche gegliedert:
Frühe Stadien der Planetenentstehung / Architektur von Planetensystemen,
ihre Entstehung und Entwicklung / Atmosphären, Oberflächen und
das Innere von Planeten / Bestimmung der Bewohnbarkeit von Planeten.
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Biosignatur Planet
Ein Molekül, beispiels- Ein Himmelskörper, der
weise in der Atmosphäre nicht selbst leuchtet und
eines Exoplaneten, das der einen Stern umkreist.
als wissenschaftlicher Er ist gross genug, um
Hinweis für die Existenz durch die eigene
von Leben in der Gegen- Schwerkraft eine Kugel-
wart oder Vergangenheit form zu bilden und hat
gewertet wird. alle kleineren Objekte
in seiner Nachbarschaft
«eingefangen».
Sonnensystem
Glossar
Besteht aus der Sonne
und den durch ihre
Anziehungskraft sie
PLANETENFORSCHUNG
umkreisenden Planeten,
Kleinkörpern wie
Kometen, Asteroiden
Woher kommen wir? Wie ist das Universum entstanden? Exoplanet und Meteoroiden sowie
Gibt es Leben auf anderen Planeten in unserem Sonnen- Planet, der ausserhalb der Gesamtheit aller
unseres Sonnensystems Gas- und Staubteilchen.
system oder darüber hinaus? Wie sind die Planeten
um einen anderen Stern
entstanden, wie haben sie sich entwickelt? als die Sonne kreist.
Blickt man nachts in den Sternenhimmel, sind dies Stern
Ein leuchtender
Fragen, die sich viele Menschen stellen. Antworten darauf
Galaxie kosmischer Körper aus
zu finden, hat mit dem Drang nach Wissen zu tun und Ansammlung von bis zu heissem Gas, der durch
mit der Neugier des Menschen, die Welt, in der er lebt, mehreren 100 Milliarden Kernfusion Energie
besser zu verstehen. Einigen mag Weltraumforschung unnütz Sternen und Wolken freisetzt. Die Sonne ist
vorkommen, auch in Anbetracht des Zustands unseres aus Gas und Staub. der Stern, der der Erde
Geschätzt wird, dass es am nächsten ist und
Heimatplaneten. Nein, für uns Menschen gibt es keinen
rund 50 Milliarden das Zentrum unseres
«Planet B». Galaxien im sichtbaren Sonnensystems bildet.
Jedoch lehren uns Erkenntnisse über die Grundvoraus- Universum gibt.
setzungen von Leben und über andere Planeten auch
Spektrograf
viel über die Erde und wie wir sie und ihre Ressourcen, von Gasriese Ein optisches Instrument,
denen wir leben, besser schützen können. Kommt hinzu, Auch Gasplanet genannt. das Licht in seine
dass sich aus der Grundlagenforschung immer wieder Riesenplanet, der über- verschiedenen Farben
ungeahnte Anwendungsmöglichkeiten und Erkenntnisse wiegend aus leichten (auch Spektrum
ergeben, die zum Teil sogar unser Leben verändern Gasen wie Wasserstoff genannt) zerlegt und
und Helium besteht. mittels Detektoren
können. aufzeichnet.
Wir haben mit einem Astrophysiker gesprochen, der einen Habitable Zone
Bereich um einen Stern, Spiegelteleskop
Schwarm von Teleskopen ins Weltall schicken will, einer
in dem es auf einem Ein Teleskop, das ein Bild
Geochemikerin, die im Labor Meteoriten analysiert, drei Planeten weder zu heiss dadurch erzeugt, dass
jungen Frauen, die auf dem besten Weg sind, Karriere zu noch zu kalt ist, als dass Licht durch einen Hohl-
machen im Bereich der Exoplanetenforschung, einem Wasser dauerhaft in flüs- spiegel reflektiert wird.
Ingenieur, der soeben ein Labor eingerichtet hat, wo Instru- siger Form vorkommen
könnte. Gilt als Voraus-
mente für Weltraummissionen entwickelt und getestet Terrestrischer Planet
setzung für erdähnliches
werden können. Sie alle haben eines gemeinsam: sie sind Erdähnlicher Himmels-
Leben.
Mitglied des Nationalen Forschungsschwerpunkts NFS körper, der eine feste
Oberfläche aufweist, der
PlanetS. Exzellente Forschende arbeiten interdisziplinär
durch die eigene Schwer
und über verschiedene Institutionen hinweg an Projekten, kraft eine Kugelform hat
es werden junge Talente ausgebildet und gefördert – für und vor allem aus Gestein
den Arbeitsmarkt oder eine Karriere in der Wissenschaft. besteht (deswegen auch
Und nicht zuletzt gibt es eine intensive Zusammenarbeit mit Gesteinsplanet genannt).
der Industrie, es findet ein regelmässiger Technologietransfer
statt und es werden Startups gegründet.
Einige von Ihnen werden vielleicht staunen: Die Schweiz Milchstrasse
ist tatsächlich eine Weltraumnation, und der NFS PlanetS Die Galaxie, in der sich
die Erde befindet. Sie hat
leistet einen wesentlichen Beitrag dazu. Indem man sich
die Form einer flachen
in unserem kleinen Land zusammentut und Synergien Scheibe und beherbergt
schafft, sind wir wettbewerbsfähig – auf der Welt und im Hunderte Milliarden
Weltraum. Sterne und die sie um-
Transit
kreisenden Exoplaneten.
Das Vorbeiziehen
Wir wünschen Ihnen eine inspirierende und eines Himmelskörpers
lehrreiche Lektüre. vor einem anderen,
grösseren Objekt.
Brigit Bucher und Timm Eugster
UniPress 180/2021 5
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nun mit dem CHEOPS-Satelliten durchs All.
PLANETENFORSCHUNG
2 Bildtafel – Made in Switzerland
5 Glossar
FORSCHUNG UND RUBRIKEN
8 Willy Benz: «Man muss Geduld haben und
hartnäckig bleiben»
Interview: Barbara Vonarburg
Forschung
11 PlanetS – Meilensteine
38 Berner Forschende an der Corona-Front
Von Nathalie Matter 13, 17 Statements
40 Vizerektor Daniel Candinas – «Damit das 14 Köpfe und Karrieren
Wissen aus der Pandemie nicht verloren geht» Von Nadine Affram
Interview: Nathalie Matter
18 Bildtafel – Weltraumteleskop CHEOPS
42 Der Okmok und der Klimaschock im Alten Rom
Von Timm Eugster 20 Das Zukunftslabor
Von Nicola von Greyerz
Rubriken 21 Quiz: Mars oder Erde?
5 Editorial 22 Bildtafel – Geburt eines Planeten
44 Gespräch 24 Mit Steinen zur Erkenntnis
Lukas Bärfuss – Der Wahnsinn der Anderen Von Kaspar Meuli
Von Roland Fischer
26 Faszination Exoplanet
48 Begegnung Von Brigit Bucher
Linh und Kasimir: «Wir haben nichts gespielt»
Von Raoul Wanger 32 Weltraumtechnik im Operationssaal
Von Ori Schipper
50 Meinung
Corona- und Klimapolitik gleichen sich an 34 Wissenschaft begeistert
Von Isabelle Stadelmann-Steffen
51 Bücher
52 Impressum
UniPress 180/2021 7
«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
8 UniPress 180/2021 Schwerpunkt«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.»
Schwerpunkt UniPress 180/2021 9Bahnelemente. 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
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 Schwerpunkt2014 2016 2018 2019 2021
Meilensteine
Start des NFS PlanetS Bundesrat zu Besuch Nobelpreis Nachwuchs
Der Nationale Zum Auftakt seiner Für ihre Entdeckung übernimmt
Forschungsschwer- alljährlichen Schulreise eines Exoplaneten, der Jungforschende
punkt (NFS) PlanetS besuchte der Gesamt- einen sonnenähn- glänzen beim Gewinn
wurde im Juni 2014 bundesrat im Juli 2016 lichen Stern umkreist, von hochkompetitiven
vom Schweizerischen die Weltraumforschen- wurden Michel Mayor Projekten. Die über-
Nationalfonds lanciert. den an der Universität und Didier Queloz wältigende Mehrheit
Ziel ist die Erforschung Bern und informierte Zweite Phase von PlanetS 2019 mit dem der Forschungsprojekte
von Ursprung und sich über die laufenden Nach der erfolgreichen ersten Vierjahresperiode Physiknobelpreis innerhalb von PlanetS
Entwicklung von Weltraumprojekte, erhielt PlanetS vom Schweizerischen National- geehrt. Zur Verleihung wird jetzt von jungen
Planeten sowie deren darunter die Mars fonds die Fördermittel für weitere vier Jahre. Die am 10. Dezember 2019 Wissenschaftlern und
Charakterisierung kamera CaSSIS und den zweite Phase begann am 1. Juni 2018. in Stockholm waren Wissenschaftlerinnen
mithilfe von astrono- Zusammenbau des auch die NFS-Wissen- geleitet, wobei über
mischen Beobach- CHEOPS-Satelliten in schaftler Stéphane 30 Prozent von ihnen
tungen, Raumfahrtmis- einem eigens dafür Udry, Francesco Pepe durch hart umkämpfte
sionen, Arbeiten im gebauten Reinraum. und Willy Benz einge- externe Zuschüsse
2019
Labor und theoretischen laden. finanziert werden.
Modellierungen.
2017 2020
2015 Nachwuchstreffen
Im September 2017
trafen sich die Dokto-
rierenden und Postdocs
des NFS erstmals zu
einer selbst organisier- Einzigartiges
ten, dreitägigen Konfe- Planetensystem
renz. Die Treffen PlanetS-Forschende
namens JURA (Junior entdeckten im Januar
Researchers’ Assembly) METIS besteht 2020 ein System aus
sind ein Instrument der Designtest sechs Exoplaneten mit
Erste General
Nachwuchsförderung, Start von CHEOPS Der Spektrograf METIS sehr unterschiedlicher
versammlung
die zu den Aufgaben Am 18. Dezember 2019 startete der CHEOPS- ist eines der Instru- Zusammensetzung.
Ende Januar 2015
des NFS zählt. Satellit von Kourou, Französisch-Guyana, aus zu mente für das ESO- Fünf der Planeten
trafen sich über 100
seiner Umlaufbahn um die Erde. CHEOPS ist eine Riesenteleskop ELT, das umkreisen ihren Stern
NFS-Mitglieder aus
gemeinsame Mission der Europäischen Welt- 2025 in Betrieb gehen in einem ungewöhn-
Bern, Genf und Zürich
raumorganisation (ESA) und der Schweiz unter der soll. METIS wird von lichen Rhythmus. Die
erstmals zur General-
Erstes Licht für Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit einem Konsortium Entdeckung gelang
versammlung in
ESPRESSO mit der Universität Genf. Der NFS PlanetS organi- gebaut, zu dem die aufgrund von Daten
Anzère, Kanton Wallis,
Im Dezember 2017 siert und finanziert einen Grossteil der wissen- ETH Zürich in Zusam- des CHEOPS-Satelliten
um ihre Projekte und
machte am Riesentele- schaftlichen Nutzung von CHEOPS. menarbeit mit PlanetS sowie des ESPRESSO-
Ziele vorzustellen und
skop VLT der Europä- gehört. Im Sommer Spektrografen und
sich gegenseitig
ischen Südsternwarte 2020 hat das Instrument weiterer Instrumente.
kennenzulernen.
ESO in Chile ein Instru- seine vorläufige Design-
ment seine ersten prüfung bestanden.
Beobachtungen, das
unter der Leitung
des Observatoriums
der Universität Genf
gebaut wurde: das
hochauflösende Spek-
trometer namens
ESPRESSO.
UniPress 180/2021 11die 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-
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
Weitere Informationen Internationalen Astrono-
und Bestellung Newsletter: Christoph Ammann
mischen Union
Regierungsrat und
www.nccr-planets.ch
Wirtschaftsdirektor des
Kantons Bern
Kontakt
Prof. Dr. Willy Benz, Physikalisches Institut,
willy.benz@space.unibe.ch
UniPress 180/2021 13Köpfe und Karrieren Nachwuchsforschenden bietet der NFS PlanetS vielfältige Möglichkeiten zur Profilierung und Vernetzung in einem dynamischen Forschungs gebiet – gerade auch jungen Frauen. Interviews: Nadine Affram 14 UniPress 180/2021 Schwerpunkt
«Kein
wie auch meine gesellschaftliche Rolle Simon Müller
als (Nachwuchs-)Wissenschaftlerin. Institut für computergestützte
Nachteil,
Wissenschaften, Universität Zürich
Wie ist die Situation bezüglich Geboren 1986 in der Schweiz
Gleichstellung und «Diversity» in
eine Frau Ihrem Bereich?
Wenn ich mich in meinem Büro Worum geht es in Ihrer
zu sein …» umschaue, sind alle Doktorierenden
Frauen. Schaue ich aber auf die
Doktorarbeit?
Mein Hauptforschungsinteresse gilt
Postdocs, dann sehe ich dort nur der theoretischen Untersuchung, wie
Männer. Wir kommen aus mindestens sich das Innere von Riesenplaneten
sieben Ländern und sprechen fünf vom Moment ihrer Geburt bis heute
verschiedene Sprachen. Ich denke, entwickelt. Riesenplaneten sind nicht
dies ist ein typisches Bild in diesem statisch. Da sie hauptsächlich aus
Forschungsgebiet: Einerseits sind wir Wasserstoff und Heliumgas bestehen,
sehr international aufgestellt – was kühlen sie ab und ziehen sich mit
die Diversität der Geschlechter anbe- zunehmendem Alter zusammen,
langt, fällt aber schon sehr auf, wie und ihre innere Struktur ändert sich.
stark der Frauenanteil sinkt, je höher Um zu verstehen, wie das genau
man in der wissenschaftlichen passiert, verwende ich numerische
Karriere steigt. Modelle, mit denen ich ihre Entwick-
lung über Milliarden von Jahren
Haben Sie Ideen für verfolgen kann.
Verbesserungen?
Ich schätze die Anstrengungen, die Was fasziniert Sie an
in unserem Bereich und in der Ihrer Forschung?
Wissenschaft allgemein unter- Wir leben in einem aufregenden Zeit-
nommen werden, um die Gleichstel- alter, um Riesenplaneten zu studieren:
Andrea Guzmán Mesa lung und die Vielfalt zu fördern, aber Wir entdecken eine beispiellose
Doktorandin am Physikalischen Menschen mit unterschiedlichem Anzahl von Riesen-Exoplaneten und
Institut, Universität Bern Hintergrund anzustellen, wird allein stellen fest, dass sie sehr unter-
Geboren 1993 in Kolumbien das Problem nicht lösen: Es braucht schiedlich sind. Gleichzeitig versu-
auch Räume, in denen sie gedeihen, chen wir immer noch, die Messungen
sich austauschen und sich aktiv der Gravitationsfelder von Jupiter
Worum geht es in Ihrer in unseren Institutionen einbringen und Saturn zu verstehen. Die Mission
Doktorarbeit? können. «Juno» zum Jupiter hat unser
Ich untersuche simulierte Atmo- Verständnis der Art und Weise, wie
sphärendaten von neptunähnlichen das Jupiterinnere aussieht, grund
Planeten, die von einer digitalen legend verändert. Die Messungen
Nachbildung des zukünftigen James zeigen, dass Jupiter keinen kleinen,
Webb Space Telescope stammen.
Das Ziel ist, den Informationsgehalt
«Ein kompakten Kern hat, sondern einen,
der eher unscharfe Grenzen hat
verschiedener Instrumentenmodi
zu untersuchen.
aufregendes und sich weiter in die Gashülle
hinein erstreckt.
Dafür wende ich eine interessante
und neuartige Maschinenlerntechnik Zeitalter …» Warum ist das wichtig?
an. Im zweiten Teil meiner Arbeit Dies hat grosse Auswirkungen auf
untersuche ich die chemische Vielfalt unser Verständnis, wie sich nicht nur
der Atmosphären und des Inneren Jupiter, sondern auch Riesenplaneten
dieser Sub-Neptun-Planeten. im Allgemeinen gebildet haben.
Da man annimmt, dass Gasriesen
Welche Ratschläge würden Sie Indikatoren von protoplanetaren
Ihrem jüngeren Ich geben, Scheiben – dem Geburtsort von
um dorthin zu gelangen, wo Planeten – sind, ermöglicht uns das
Sie heute sind? Verständnis der Entstehung und
Dass es kein Nachteil ist, eine Frau zu Entwicklung von Riesenplaneten ein
sein mit einem anderen kulturellen besseres Verständnis der Geschichte
Hintergrund als viele hier. Ich verstehe unseres Sonnensystems.
dies als Stärken in allen Lebensbe-
reichen, insbesondere in der Wissen- Sie sind Teil des NFS PlanetS –was
schaft. Sie haben mich dazu gebracht, sind die Vorteile der Arbeit
Wissenschaft und Forschung aus einer in einem grossen Projekt?
anderen Perspektive zu betrachten – PlanetS bringt eine grosse Vielfalt
von Menschen und Forschungsinte-
Schwerpunkt UniPress 180/2021 15«Bleib einfach
oder atmosphärische Dynamik im
weiteren Sinne – können wir Exopla-
neten nicht wirklich verstehen.
dran …» Sie sind Teil des NFS PlanetS – was
sind die Vorteile der Arbeit in
Julia Seidel einem grossen Projekt?
Département d’Astronomie, Viele Kooperationen sind auf PlanetS
Université de Genève zurückzuführen, und es überrascht
Geboren 1992 in Deutschland mich immer wieder, wie lebendig
das Feld der Exoplanetenforschung
Worum geht es in Ihrer in der Schweiz ist, etwa mit Vortrags-
Doktorarbeit? reihen und Workshops. Neben der
Ich untersuche die atmosphärische Wissenschaft geht es auch um
Dynamik von Exoplaneten. Dazu Vernetzung, was ich als Doktorandin
analysiere ich zunächst Transitdaten besonders hilfreich finde.
dieser Planeten, um nach aufgelösten
Spektrallinien in hoher Auflösung zu Welche Ratschläge würden Sie
suchen. Unter einem Transit versteht Ihrem jüngeren Ich geben,
man den Durchgang eines Himmels- um dorthin zu gelangen, wo
körpers vor der Scheibe eines grös- Sie jetzt sind?
seren Objekts. In einem nächsten Ausdauer ist wichtiger, als die Dinge
Schritt modelliere ich die Spektrallini- beim ersten Versuch richtig zu
enformen unter der Annahme, dass machen: Bleib einfach dran, egal wie
sie durch Doppler-Verschiebungen, frustrierend es ist. Und ein grosses
die von Winden herrühren, verzerrt Dankeschön an mein jüngeres Ich,
wurden. Mir gefällt an dieser Arbeit dass ich immer ein Laborjournal
besonders, dass sie an der Schnitt- geführt habe. Jetzt, am Ende meiner
stelle zwischen Beobachtung und Doktorarbeit, wäre ich ohne meine
Theorie angesiedelt ist, sodass sie alten Notizen verloren.
Einschränkungen für anspruchsvollere
Modelle liefern kann und wirklich
einen Rahmen für das Verständnis von
Fortsetzung von Seite 15 Winden bietet. Denn ohne Winde –
ressen zusammen. Es ist grossartig,
als Theoretiker mit Beobachterinnen
und Beobachtern sprechen zu
können und zu erfahren, welche
«… eine
Informationen sie von unseren
Modellen brauchen, um ihre Missi-
grossartige
onen zu planen. Dies stärkt nicht
nur die Wissenschaft, die wir Erfahrung»
betreiben, sondern es macht auch
viel Spass, neue Dinge zu lernen. Miriam Rüfenacht
Institut für Geochemie und
Warum wollten Sie Wissen- Petrologie, ETH Zürich
schaftler in Ihrem Forschungs Geboren 1991 in der Schweiz
gebiet werden?
Ich war ein ziemlicher Spätzünder,
es dauerte etwas, bis ich wusste, Worum geht es in Ihrer
dass ich in die Wissenschaft gehen Doktorarbeit?
will. Inspiriert haben mich die vielen Ich bin Doktorierende auf dem Gebiet
populärwissenschaftlichen Bücher, der Kosmochemie und arbeite mit
die ich mit Anfang 20 verschlungen Meteoritenproben. Das Ziel meines
habe. Insbesondere jene von Carl Projekts ist es, Titan aus Meteoriten-
Sagan haben mich nachhaltig beein- gestein und/oder aus einzelnen
druckt. Deshalb wollte ich auch Komponenten dieser Gesteine zu
zu Planeten forschen: Wir leben auf isolieren und die sogenannten
einem und sie sind im Universum nukleosynthetischen Isotopenzusam-
allgegenwärtig. Dennoch verstehen mensetzungen des Titans zu messen.
wir so wenig, wie sie entstanden Damit untersuche ich genetische
sind und wie sie sich entwickeln. Beziehungen zwischen planetaren
16 UniPress 180/2021 Schwerpunkt«Der NFS PlanetS ist
Materialien und erhalte Informati- ein einzigartiges
onen über Prozesse, die in der proto- Abenteuer, welches
planetaren Scheibe – eine Scheibe Forschung, Bildung
Statements
aus Gas und Staub, die einen jungen und Innovation
Stern umgibt – stattgefunden haben. verbindet. So sind
wir von der Universi-
Was machen Sie an einem tät Genf stolz darauf,
normalen Arbeitstag? «Die Nationalen «Die Planetenfor-
die Leitung dieses
Es gibt Tage, da arbeite ich den Forschungsschwer- schung in der
NFS mit unseren
ganzen Tag im Labor, oft aber ist es punkte (NFS) sind als Schweiz und an der
Kollegen der Univer-
eine Kombination aus Laborarbeit etabliertes Instru- Universität Bern ist
sität Bern zu teilen.»
und Arbeit am Computer. Hier verar- ment des Bundes zur in vielen Gebieten
beite und analysiere ich Messdaten Förderung der Yves Flückiger weltweit führend.
aus dem Labor mit dem Ziel, diese in Schweizer Spitzen- Rektor der
Universität Genf
einem Bericht im wissenschaftlichen forschung insgesamt Ob das die Analyse
Kontext zu präsentieren und zu eine Erfolgsge- der Bausteine
diskutieren. schichte mit interna- des Sonnensystems
tionaler Ausstrah- betrifft oder die
Wie ist die Situation der lung. Der NFS heutigen und künfti-
Gleichstellung in Ihrem Bereich?
PlanetS schreibt gen Beobachtungen
In unserer Kosmochemie-Gruppe an
dazu ein wichtiges von Mars und
der ETH ist die Gleichberechtigung
Kapitel: Er trägt Merkur aus einer
der Geschlechter schon weit fortge-
wesentlich zu einem Umlaufbahn oder
schritten. Aus meiner Perspektive –
ich bin Mutter eines 2-jährigen
besseren Verständnis auch die Erforschung
Kindes – hatte ich grossartige Erfah- des Ursprungs, der von Exoplaneten
rungen gemacht, als ich mein Kind Entwicklung und der ausserhalb des
während meines Doktoratsstudiums Eigenschaften von Sonnensystems,
bekam. Meine Professorin gab mir Planeten bei.» spielt die Schweiz in
die Zeit, die ich brauchte, um mich Beobachtungen,
neu zu organisieren. Sie ermöglichte
Martina Hirayama «CHEOPS ist eine Theorie und Modell-
Staatssekrektärin
es mir, mein Arbeitspensum so zu ganz besondere entwicklung ganz
für Bildung, Forschung
reduzieren, dass ich mein Familien- und Innovation Mission zur Beobach- vorne mit.»
und Berufsleben ideal kombinieren tung und Charakteri-
kann. Ich weiss aber, dass es viel sierung von Exopla- Thomas Zurbuchen
Wissenschaftsdirektor
schwieriger sein kann, wenn es über neten. Sie zeigt
der NASA und Alumnus
das Doktoratsstudium hinausgeht. einmal mehr, wie der Universität Bern
wenig wir über unser
Haben Sie Ideen für «Das PlanetS-Team
Universum wissen
Verbesserungen? zeigt eine beeindru-
und wie inspirierend
Meiner Meinung nach ist es die ckende Tiefe und
die Wissenschaft ist,
klassische Struktur einer wissenschaft- Breite und hat die
die auf Neugier
lichen Karriere, die die Kombination Schweiz bei der
basiert und weit über
von Familie und Beruf schwierig Suche nach neuen
den finanziellen
macht. Die befristeten und oft kurzen Welten rund um
‹Return on Invest-
Verträge erfordern ein hohes Mass andere Sterne in
ment› hinausgeht.
an Flexibilität von Seiten der Familie. vielen entschei-
Die Kurzfristigkeit der Verträge denden Bereichen
erschwert auch eine Teilzeitbeschäf- Neugierde ist der
an die vorderste
tigung, was wiederum die Verein stärkste Antrieb der
Forschungsfront
barkeit von Beruf und Familie heraus- Menschheit und
katapultiert.»
fordernd macht. Aus meiner Sicht bahnt den Weg in
sind dies wichtige Punkte, die es zu Lisa Kaltenegger die Zukunft.»
berücksichtigen gilt, um For- Direktorin des
Carl Sagan Institute der Jan Wörner
schenden, Eltern und insbesondere
Cornell University, USA Ehemaliger Generaldirektor
Frauen und Müttern die Möglichkeit der Europäischen
zu geben, während der Kinder Weltraumorganisation ESA
erziehungszeit mit einem Bein in
der Wissenschaft zu bleiben. So
können sie ihre Arbeit engagiert fort-
setzen und schliesslich wieder mit
voller Kraft in ihren Beruf zurückzu-
kehren.
Schwerpunkt UniPress 180/2021 17W E LT R A U M T E L E S K O P
CHEOPS
CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisa-
tion (ESA) und der Schweiz, unter der Leitung der Universität Bern in
Zusammenarbeit mit der Universität Genf. CHEOPS steht für CHaracterising
ExOPlanet Satellite. Das Weltraumteleskop misst Helligkeitsveränderungen
eines Sterns, wenn ein Exoplanet vor diesem Stern vorbeizieht.
Daraus lässt sich die Grösse des Planeten ableiten und mit bereits vorhan-
denen Daten die Dichte bestimmen. So erhält man wichtige Informationen
über diese Planeten – zum Beispiel, ob sie überwiegend felsig sind, aus Gasen
bestehen oder ob sich auf ihnen tiefe Ozeane befinden. Dies wiederum ist
ein wichtiger Schritt, um zu bestimmen, ob auf einem Planeten lebensfreund-
liche Bedingungen herrschen.
Zuschlag der ESA
2012 erhält das Schweizer Weltraumprojekt
CHEOPS den Zuschlag der ESA. Anfang
April 2014 unterzeichnen Daniel Neuensch-
wander, damaliger Abteilungsleiter
Raumfahrt beim Bund, und Willy Benz dessen
Ernennung zum «Principal Investigator».
Somit ist Benz verantwortlich für die
Ausführung, das Management und die
wissenschaftliche Auswertung
2012 der Mission.
Bau des CHEOPS-Labors
An der Universität Bern wird ein neues Labor
gebaut mit einer schweizweit einmaligen
Kalibrations- und Vakuumkammer: Darin wird
das CHEOPS-Weltraumteleskop unter
2015
Weltraumbedingungen zusammengebaut,
geprüft und geeicht.
Bundesrat zu Besuch
Im August 2018 kommt der komplett
zusammengebaute Satellit in die Schweiz,
um bei der RUAG Space in Zürich einen
Rütteltest zu bestehen. Willy Benz erklärt
Bundesrat Johann Schneider-Ammann
2016 die Details des Satelliten. Die Titanplatten
mit den Kinderzeichnungen werden
vom Bundesrat feierlich
enthüllt.
2018
Zeichnungen im Weltall
Im Rahmen einer Zeichnungsaktion
reichen 2016 Tausende von Kindern eine
Zeichnung zum Thema Universum ein. Daraus
werden 2748 Zeichnungen ausgelost,
tausendmal verkleinert und an der Berner
Fachhochschule in Burgdorf auf zwei
Titanplatten eingraviert, die schliesslich auf
CHEOPS montiert
werden.
18 UniPress 180/2021 SchwerpunktAchtung Schrott
Weltraumschrott bedroht zunehmend
Raketen, die internationale Raumstation
und Satelliten. Anfang Oktober 2020
musste auch das Weltraumteleskop
CHEOPS wegen eines Trümmerteils ein
Ausweichmanöver durchführen.
Kollidiert ein Teil von nur 1 cm Durchmes-
ser mit einem anderen Objekt, so wird die
Energie einer explodierenden Hand
granate freigesetzt.
Erfolgreicher Raketenstart
CHEOPS tritt am Mittwoch, 18. Dezember
2019, an Bord einer Sojus-Fregat-Rakete vom
Europäischen Weltraumbahnhof Kourou,
Französisch-Guyana, seine Reise ins Weltall
an. Seither umkreist CHEOPS die Erde inner-
halb von ungefähr anderthalb Stunden in
einer Höhe von 700 Kilometern entlang der
Tag-Nacht-Grenze.
2019 2021
Einzigartiges
Planetensystem gefunden
CHEOPS entdeckt sechs Planeten, die den
Stern TOI-178 umkreisen. Fünf der Planeten
befinden sich trotz sehr unterschiedlicher
Zusammensetzungen in einem harmonischen
Rhythmus – ein Novum. Die Meldung
stösst im Januar 2021 auf ein breites interna-
tionales Medienecho.
Schwerpunkt UniPress 180/2021 19Claudio Zimmermann (links) und Nicolas Thomas testen die Optik «Cleopatra» besteht aus einer Vakuum-
einer Kamera im neuen Labor am ExWi. kammer, in der die Kameras unter Weltraum
bedingungen getestet werden können.
Das Zukunftslabor
Das neue «Detector Lab» der Universität Bern wird
Forschenden ideale Voraussetzungen bieten, Weltraum-
instrumente selbst zu entwickeln und zu testen:
ein wichtiger Wettbewerbsvorteil für die Schweizer
Beteiligung an zukünftigen Missionen.
Von Nicola von Greyerz
Das Bauen von Weltraumexperimenten hat CaSSIS-Instruments. Wenn ein neues richtige Person gefunden. Er ist jemand,
in Bern bekanntlich eine lange Tradition. Instrument entworfen wird, muss man der bis ins letzte Detail ganz genau wissen
Stand in den vergangenen Jahrzehnten vor immer auch an Testgeräte für das Instru- will, wie etwas funktioniert.»
allem die Massenspektrometrie im Zentrum, ment denken. Die Wissenschaft definiert,
werden heute immer häufiger optische was mit einem Instrument gemessen «Cleopatra», die versierte
Beobachtungsinstrumente gebaut. Das wohl werden soll, und übergibt diese Vorgaben Zehnkämpferin
bekannteste Beispiel dafür ist die Kamera dem technischen Personal, das dafür die «Als ich im Sommer 2018 den Auftrag
CaSSIS, die seit vielen Monaten atemberau- nötigen Gerätschaften entwickelt. Auf der erhielt, eine Testvorrichtung für optische
bende Bilder der Marsoberfläche zur Basis dieser Einrichtungen können die Geräte zu entwickeln, stellte ich mir ein
Erde schickt. Dieses Ziel zu erreichen hat den Instrumente entworfen, gebaut und getestet mobiles Gerät vor, um in den verschiedenen
Berner Forschenden jedoch einiges abver- werden. «Mit dem Detector Lab planen wir Labors Kameras zu testen», erzählt Claudio
langt: Immer wieder mussten Änderungen nun eine projektunabhängige Infra- Zimmermann, Elektroingenieur am Physika-
am Design des Instruments vorgenommen struktur», sagt Thomas. «Und in Claudio lischen Institut und Projektleiter des
werden. Dies, weil man bei der Entwicklung Zimmermann haben wir dafür genau die Detector Labs. Das führte ihn zum Namen
der Detektoren und Kameraelektronik von «Cleopatra», der für «Clean-Optical-Trolly-
externen Partnern und Laboreinrichtungen and-TV-Chamber» stand. Im Laufe der
abhängig war. «Damit wir weiterhin wett- Entwicklung wurden die gewünschten
bewerbsfähig bleiben, muss technisches Weltraumforschung Anforderungen jedoch immer komplexer
Know-how längerfristig inhouse angesiedelt und damit auch die Testvorrichtung immer
werden», meint Nicolas Thomas, geschäfts- kann nur im Verbund grösser, sodass es eine fixe Installation
führender Direktor der Physikalischen brauchte. In einer entlegenen Ecke des
Instituts und Principal Investigator des erfolgreich sein. Gebäudes für Exakte Wissenschaften (ExWi)
20 UniPress 180/2021 Schwerpunktder Universität Bern fand Zimmermann
einen Raum, in dem er «Cleopatra» nun
einen fixen Platz geben kann. Mit «Cleo-
Mars oder Erde?
patra» werden in Zukunft nicht nur Kameras Erkennen Sie, ob ein Bild die Oberfläche des
gebaut und getestet, die Bilder im sicht- Mars oder der Erde zeigt? Ein Quiz, bei dem auch Welt-
baren Bereich des Lichtes erstellen, sondern raumforschende ins Grübeln kommen!
auch solche, die Aufnahmen im Infrarot-
bereich erzeugen. Gerade dieser Bereich
wird in der Weltraumforschung immer
wichtiger. Antoine Pommerol arbeitet zum
Beispiel mit sogenannter Spectro-Polarime-
trie, die Instrumente voraussetzt, die
Quiz
sowohl sichtbares Licht wie auch solches im
nahen Infrarotbereich erkennen können.
Er interessiert sich dafür, wie lebende Orga-
nismen – sogenannte Biomarker – auf
planetaren Oberflächen erkannt und 1 2
charakterisiert werden können.
Die hochauflösende Kamera CoCa, die
im Rahmen der ESA-Mission «Comet
Interceptor» 2029 in den Weltraum starten
soll, wird solche Bilder von einem vorbei
fliegenden Kometen machen. Aber auch
Thomas Schildknecht, Direktor des Obser-
vatoriums Zimmerwald, das von der Erde
aus sehr erfolgreich Weltraumschrott
detektiert, wird seine Kameras zukünftig im 3 4
Detector Lab weiterentwickeln können.
Infrastruktur für neues
Schweizer Flaggschiff
Im Frühling 2021 werden alle Einzelteile
von «Cleopatra» geliefert und verbaut sein.
Dann geht es ans Testen und Kalibrieren.
Zimmermann geht davon aus, dass das Lab
Anfang des kommenden Jahres für die 5 6
Wissenschaft voll einsatzfähig sein wird. Das
Detector Lab wird eine wichtige Rolle
spielen in der Planung eines neuen Flagg- wurde. Insel im südlichen Kräfte im Innern der
schiffs für die Berner Weltraumforschung Magma gebildet Geografie der Heard- baren tektonischen
nach Auslauf des Nationalen Forschungs- geprägt, der aus nisches Massiv, das die dem man die unsicht-
schwerpunktes PlanetS. Darum wird es auch körnigem Granit Big Ben ist ein vulka- bekannt als ein Ort, an
teilweise mit Geldern finanziert, welche die
ist von hartem und 4 = Erde geologische Ikone und
Park (Kalifornien) (Arizona) ist eine
Universität Bern für den NFS PlanetS gespro- Der Yosemite National tur deutlich zu machen. Der Grand Canyon
chen hat. Fernziel ist dabei die Gründung 6 = Erde die Oberflächenstruk- 2 = Erde
eines Schweizerischen Instituts für Planeten- teils eingefärbt, um
wissenschaften in Zusammenarbeit mit aufgenommen. delle. Die Bilder werden beteiligt.
anderen Universitäten. Moderne Forschungs
tern und wurde 2003 digitale Geländemo- ter (MRO) der NASA
von rund drei Kilome- Stereoansichten und Reconnaissance Orbi-
infrastruktur ist immer geteilte Infrastruktur, einem Durchmesser Mars. Sie liefert 3-D- HiRISE auf dem Mars
weil so hochkomplexe Forschungsfelder zeigt ein Gebiet mit Mineralien auf dem europäische Uni an
wie die Weltraumforschung nur im Verbund sehr alt ist. Das Bild trieren die Vielfalt der tät Bern ist als einzige
erfolgreich sein können. rigste wahrscheinlich merkmalen und illus- geweckt. Die Universi-
Neben dem Testinstrument «Cleopatra»
von denen die nied- artigen Oberflächen- grosses Interesse
Schichten strukturiert, Ansichten von eigen- der Rinnenbildung hat
soll zudem auch die Expertise im Bau der deutlich in viele Universität Bern zeigen saisonalem Frost bei
Kamera-Elektronik weiter ausgebaut werden. Das Gestein erscheint der Kamera CaSSIS der Die mögliche Rolle von
«So werden wir in Zukunft die ganze Hügel auf dem Mars. Hochauflösende Bilder aufgenommen wurden.
wissenschaftliche Wertschöpfungskette in 5 = Mars 3 = Mars Science Experiment)
den eigenen Händen haben», sagt Claudio
Resolution Imaging
Zimmermann: «Das ist ein riesiger Wett
Meer hinabführen. fläche vertikal hebt. 2006 von HiRISE (High
die vom Big Ben zum wenn sich die Erdober- Mars, die erstmals
bewerbsvorteil.» 14 grosse Gletscher, einschneiden kann, der Südhalbkugel des
bedeckt, darunter nur dann einen Canyon Krater-Rinnen auf
des Bergs ist von Eis heute, dass ein Fluss 1 = Mars
Kontakt
niert. Ein grosser Teil Geologen/-innen wissen
Indischen Ozean domi- Erde erahnen kann. Lösungen
Claudio Zimmermann, NFS PlanetS,
claudio.zimmermann@space.unibe.ch
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