Wie Plato bei der Suche nach erdähnlichen Planeten helfen soll

Die ESA-Mission PLATO soll ab 2027 mithilfe von 26 Teleskopkameras gezielt nach erdähnlichen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems suchen. Der Satellit wurde jetzt in Deutschland zusammengesetzt. Forschende erwarten, dass PLATO nicht nur Tausende Exoplaneten entdeckt, sondern auch Hinweise auf deren Atmosphären liefert. Deutschland spielt eine zentrale Rolle beim Bau, Betrieb und der Datenauswertung dieser ambitionierten Mission.

Der Traum von einer zweiten Erde

Gibt es irgendwo da draußen Planeten wie die Erde? Und wenn ja: Umkreisen sie sonnenähnliche Sterne? Antworten auf diese Fragen erhoffen sich Forschende von der ESA-Mission PLATO, die Ende 2026 starten soll. Ab 2027 wird das Weltraumteleskop gezielt nach Exoplaneten suchen – insbesondere nach solchen, die felsig, erdgroß und potenziell lebensfreundlich sind.

Das Besondere: PLATO sucht nicht einfach blind drauflos. Das Teleskop wird speziell auf Sterne ausgerichtet, bei denen die Wahrscheinlichkeit für Planeten besonders hoch ist. Im Fokus stehen sonnenähnliche Sterne in unserer Milchstraße.

26 Kameras auf einem Satelliten

Das Herzstück von PLATO ist eine ungewöhnliche optische Konstruktion: Statt eines einzigen großen Spiegels nutzt die Mission eine Plattform mit 26 Kameras. Sie arbeiten zusammen wie ein riesiges Auge, das den Himmel gleichzeitig in vielen Richtungen beobachten kann. Die Detektoren erfassen kleinste Helligkeitsschwankungen von Sternen – ein Hinweis darauf, dass ein Planet vor ihnen vorbeizieht.

Solche Vorübergänge nennt man Transits. Die sogenannte Transit-Methode hat sich bereits bei früheren Missionen wie Kepler oder CoRoT bewährt. Wenn ein Planet einen Stern passiert, wird das Licht des Sterns kurz und regelmäßig etwas schwächer. PLATO wird diese kleinen Dellen in der Lichtkurve messen – mit hoher Genauigkeit.

Warum zwei Kameras schneller arbeiten als die anderen

24 der 26 Kameras liefern alle 25 Sekunden Daten. Zwei Kameras tun das deutlich schneller: alle 2,5 Sekunden. Sie dienen der genauen Ausrichtung des Satelliten – ein entscheidender Faktor, wenn die Beobachtungen über Jahre stabil bleiben sollen.

Zudem sind diese schnellen Kameras mit Farbfiltern ausgestattet: einer für den roten und einer für den blauen Wellenlängenbereich. So können Unterschiede in den Transitsignalen sichtbar gemacht werden. Sie könnten Hinweise auf Atmosphären rund um die entdeckten Exoplaneten liefern.

Millimetergenau zusammengefügt

Die Montage des Teleskops ist eine ingenieurtechnische Herausforderung – auch wegen der hohen Präzision. Im Reinraum des Hauptauftragnehmers OHB Systems AG in Oberpfaffenhofen wurde die Kameraplattform mit dem Servicemodul verbunden. Letzteres enthält alle lebenswichtigen Systeme: Antrieb, Energieversorgung, Steuerung und die Kommunikationsantennen. Vor der Verschraubung testeten die Ingenieurinnen und Ingenieure alle elektrischen Verbindungen sorgfältig.

In den kommenden Monaten folgen weitere Tests. Dann wird der Satellit zur ESA-Testanlage ESTEC in Noordwijk (Niederlande) gebracht. Dort erhält PLATO seine Solarpaneele und einen Hitzeschutz, bevor die finale Simulation des Weltraumeinsatzes beginnt. Der Start ist für Dezember 2026 in Kourou (Französisch-Guayana) an Bord einer Ariane-6-Rakete geplant.

Einsatzort: Lagrange-Punkt 2

PLATO wird rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt arbeiten – am sogenannten Lagrange-Punkt 2 (L2). Diese Region befindet sich auf der Linie Erde-Sonne, jedoch weiter von der Erde entfernt. Dort heben sich die Gravitationskräfte von Erde und Sonne auf, sodass ein Satellit bei geringem Energieaufwand stabil bleiben kann. Gleichzeitig hat das Teleskop einen ungestörten Blick ins All und bleibt im ständigen Funkkontakt zur Erde.

Auch das James Webb Space Telescope arbeitet in dieser Region. Für die Astronomie ist L2 ein ideales Beobachtungsfenster.

Ziel: Tausende Exoplaneten

PLATO wird gezielt nach Planetensystemen suchen, die unserem eigenen ähneln. Insgesamt sollen etwa 250.000 Sterne beobachtet werden. Die Wissenschaft erwartet Tausende neue Entdeckungen – darunter felsige Welten, Gasriesen und möglicherweise auch eisige Planeten.

Besonders spannend sind Planeten in der sogenannten habitablen Zone, also in einem Abstand vom Stern, in dem Wasser auf der Oberfläche flüssig bleiben könnte.

 

Deutsche Beteiligung entscheidend

Deutschland spielt bei PLATO eine zentrale Rolle. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) koordiniert das internationale Wissenschaftsteam. Auch viele technische Komponenten stammen aus Deutschland – etwa die schnelle Auslese-Elektronik der Kameras, entwickelt am DLR in Berlin-Adlershof. Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen leitet das Datenzentrum.

Weitere Beiträge kommen von der Freien Universität Berlin, der Fachhochschule Aachen und dem Rheinischen Institut für Umweltforschung in Köln. Die Bundesmittel zur Finanzierung stammen aus dem Haushalt der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

 

Was PLATO nicht leisten kann

Wichtig ist: PLATO wird keine Fotos von Exoplaneten machen. Die Planeten sind zu weit entfernt. Was die Kameras stattdessen erfassen, sind die regelmäßigen Abschwächungen des Sternenlichts. Diese Signale werden analysiert und geben Hinweise auf die Größe, Umlaufzeit und – eventuell – auf die Atmosphäre des Planeten. Detaillierte Spektralanalysen müssen andere Teleskope übernehmen.

Zur Projektseite des DLR