Kategorie Innovation & Technologie - 12. Februar 2019

Auf der Suche nach dem Erdzwilling: Monika Lendl ist FEMtech-Expertin des Monats

Die Astrophysikerin Monika Lendl ist unsere FEMtech-Expertin des Monats Februar. Die promovierte Salzburgerin arbeitet als Projektleiterin am Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) an der Erforschung und Entdeckung von extrasolaren Planeten (Exo-Planeten) sowie an der Vorbereitung und wissenschaftlichen Begleitung der aktuellen CHEOPS Satellitenmission, deren Start noch dieses Jahr erfolgen soll.

Die Frage Sind wir allein im Universum? bewegt Menschen nicht erst seit gestern. Die Suche nach Exo-Planeten befasst sich wissenschaftlich mit dieser Fragestellung. Auch am IWF in Graz, welches nicht nur eines der größten Institute der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) darstellt, sondern auch eines der wenigen in Österreich ist, das Space-relevante und sogar weltraumtaugliche Messgeräte im großen Rahmen entwickelt und baut.

Perfekte Bedingungen für Monika Lendl, um sogenannten Exoplaneten auf die Spur zu kommen. 150 davon hat die Astronomin bereits mit aufgespürt. „Meine Forschung konzentriert sich auf die Entdeckung dieser Objekte und auf das Studium ihrer Atmosphären. Letztendlich geht es darum herauszufinden, wie andere Planetensysteme beschaffen sind, und ob es Planeten gibt, die unserer Erde ähnlich sind oder ob unsere Erde einzigartig ist“, so Lendl über ihre Arbeit.

Zweite Erde, heiße Jupiter

Mit modernstem Equipment beobachtet sie aber nicht nur die erdähnlichen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sondern auch sogenannte heiße Jupiter, also jupiterähnliche Gasriesen, die ebenfalls nicht unsere Sonne, sondern ferne Sterne umkreisen und wohl in beträchtlicher Zahl in der Milchstraße vorhanden sind. „Wir haben präzise Methoden entwickelt, die es uns erlauben, diese Exo-Planeten näher zu studieren. So können wir etwa feststellen, ob ein Planet hauptsächlich aus Gestein besteht – wie unsere Erde -, oder ob es sich um einen 10-mal größeren Gasriesen ohne feste Oberfläche handelt“, so Lendl weiter. Alle gewonnenen Daten zu vorhandenen oder neu entdeckten Exoplaneten werden direkt am Institut wissenschaftlich analysiert und physikalisch interpretiert.

Immer wieder werden Planeten entdeckt, die einige ähnliche Parameter wie unsere Erde aufweisen – Ähnlichkeiten in Bezug auf Größe oder Temperatur beispielsweise –, aber bis jetzt wurde noch kein echter Erdzwilling gefunden. „Meine große Motivation ist zu verstehen, ob unser Sonnensystem einzigartig ist oder ob es andere, ähnliche gibt“, so Lendl. „Leider können wir Exoplaneten nicht direkt mit Raumschiffen erforschen, so wie früher Seefahrer fremde Länder mit Booten entdeckten. Stattdessen verwenden wir Teleskope.“

Ein wichtiges Tool auch für Lendls Arbeit wird CHEOPS, ein kleines optisches Teleskop, welches noch dieses Jahr in einer niedrigen Erdumlaufbahn kreisen soll und sogenannte Transits von Exo-Planeten messen wird.  CHEOPS steht dabei für CHaracterising ExOPlanet Satellite. In die Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA mit dem Hauptziel, Exoplaneten in der näheren Umgebung der Erde zu charakterisieren und zu untersuchen, ist Monika Lendl ganz wesentlich involviert: „Ich leite ein FFG-Projekt, das Methoden zur Analyse von CHEOPS Daten entwickelt.“

Ihre Ausbildung begann Lendl mit dem Studium der Astronomie in Wien. Es folgten mehrere Forschungsaufenthalte in Deutschland, Belgien und Chile sowie das Promotionsstudium an der Uni Genf in der Schweiz. Sie ist Mitglied zahlreicher europäischer Wissenschaftsinstitutionen wie der European Astronomical Society, der Österreichischen Gesellschaft für Astronomie und Astrophysik sowie der Schweizer Gesellschaft für Astronomie und Astrophysik und ist außerdem an den Vorbereitungen für die Weltraummissionen PLATO und ARIEL der ESA beteiligt.

Darüber hinaus ist Monika Lendl Leiterin eines Beobachtungsprojekts am Very Large Telescope (ESO/VLT), einem der größten Teleskope der Welt in der Atacamawüste im Norden Chiles. Dabei untersucht sie die Zusammensetzung der Atmosphären Extrasolarer Planeten, insbesondere der Eigenschaften von Wolken auf solchen Planeten.

Derzeit ist das IWF an 20 internationalen Weltraummissionen beteiligt, die von der Europäischen Weltraumorganisation ESA, der NASA oder nationalen Weltraumagenturen in Japan, Russland, China und Korea geleitet werden. Die Missionen reichen von Satellitenflotten im erdnahen Weltraum über die Sonnenbeobachtung bis zur Erforschung von Planeten wie Merkur, Jupiter und extrasolaren Planeten.

Wordrap mit Monika Lendl

• Womit ich als Kind am Liebsten gespielt habe:
  Je nach Jahreszeit war ich entweder dabei einen Iglu oder ein Baumhaus zu bauen.
• Mein Lieblingsfach in der Schule war:
  Das kam ganz auf die jeweiligen Lehrer an, ich habe mich eigentlich für alles interessiert.
• Dieses Studium würde ich jetzt wählen:
  Das ist im Nachhinein schwer zu beurteilen, da sich das Astronomiestudium für mich sehr ausgezahlt hat, obwohl es sehr spezifisch ist.
• Meine Vorbilder sind:
  All jene Frauen, die sich schon vor mehr als 50 Jahren, und gegen widrigste Umstände, der Forschung gewidmet haben.
• Was ich gerne erfinden würde:
  Zeitreisen
• Wenn der Frauenanteil in der Technik 50 Prozent beträgt …
  … wird die Berufswahl von jungen Menschen von ihren wirklichen Begabungen und Interessen und nicht von ihrem sozialen Umfeld bestimmt.
• Wenn der Frauenanteil in Führungspositionen 50 Prozent beträgt …
  … sind wir der echten Gleichberechtigung von Mann und Frau ein großes Stück näher gekommen.
• Was verbinden Sie mit Innovation?
  Den Mut, über den Tellerrand schauen und neue Ideen zu verfolgen.
• Warum ist Forschungsförderung in Österreich wichtig?
  In einem Zeitalter in dem immer mehr einfache Aufgaben von Maschienen erledigt werden, sind innovative Menschen die Garantie für eine blühende Zukunft.
• Meine Leseempfehlung lautet:
  Die drei Sonnen von Cixin Liu, ein unglaublich intelligentes Buch; Liese Meitner – Pionierin des Atomzeitalters von David Rennert und Danja Traxler
  

Wie werden neuentdeckte Planeten benannt?

Die Planeten in unserem Sonnensystem tragen Namen von griechischen oder römischen Göttern. Weiter draußen im All kreisen Alpha Centauri b, Kepler-34 8 (AB) b oder Dimidium aka 51 Pegasi b – einige der bekannteren Namen von Exo-Planeten. Wie aber kommen diese zustande? Die Regeln zur Benennung von Exoplaneten sind von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) festgelegt. Danach erhält jeder Exoplanet eine wissenschaftliche Bezeichnung (scientific designation), die aus dem Namen oder der Katalogbezeichnung des –  bereits bekannteren Stern mit populären Namen – Zentralsterns sowie einem angehängten lateinischen Kleinbuchstaben besteht.

Letztere werden dabei in der alphabetischen Reihenfolge der Entdeckung vergeben, beginnend mit b. Für gleichzeitig entdeckte Planeten um einen Zentralstern gibt die IAU keine Regelung vor; üblicherweise werden die Buchstaben hier in der Reihenfolge des Abstandes zum Zentralstern vergeben. Wenn der Sternname ein Mehrfachsternsystem bezeichnet, dessen einzelne Komponenten durch lateinische Großbuchstaben gekennzeichnet sind, ist für eine einzeln umrundete Komponente deren Kennbuchstabe dem Kleinbuchstaben unmittelbar (ohne Leerzeichen) voranzustellen. Wenn mehrere Komponenten umrundet werden, sind deren Kennbuchstaben eingeklammert dem Sternennamen anzuhängen.

Außerdem können sie nach dem Messinstrument, mit dem sie entdeckt wurden, oder dem Namen der Mission plus fortlaufenden Nummern und Buchstaben benannt werden.

Neben diesen wissenschaftlichen Bezeichnungen lässt die IAU auch public names zu, mit Gestaltungsregeln analog zur Benennung von Asteroiden. Dazu gibt es Wettbewerbe (NameExoWorlds) zur Benennung von ausgewählten Exoplaneten.