«Ich glaube, dass wir früher oder später versuchen werden andere Planeten zu betreten.»

(Foto: Luca Hubschmied)

15. Oktober 2018

Willy Benz, Professor für Astrophysik an der Universität Bern, leitet als erster Schweizer überhaupt eine Weltraummission. Im Gespräch mit der bärner studizytig berichtet er von seiner wegweisenden Forschung und beklagt den gesellschaftlich verschuldeten Frauenmangel in den exakten Wissenschaften.

Es sind bestimmt aufregende Tage für Sie: Die Weltraummission CHEOPS («CHaracterising ExOPlanet Satellite»), die Sie für die Europäische Weltraumagentur (ESA) leiten, befindet sich in den letzten Vorbereitungen. Nächstes Jahr soll der Satellit in die Erdumlaufbahn geschossen werden. Fiebern Sie dem Start bereits entgegen?

Das wird in der nächsten Zeit bestimmt der grosse Event sein. Ein solcher Bauprozess dauert jahrelang und dann spielt sich das Entscheidende innerhalb von wenigen Minuten ab: Funktioniert es oder funktioniert es nicht? Wenn unsere Installation nicht funktioniert, sind fünf Jahre im Eimer. Deshalb ist der Start schon ein stressiger Moment. Jetzt ist das aber noch weit weg.

Wann genau wird der Start der Sojus-Rakete, die CHEOPS in den Weltraum transportiert, stattfinden?

Wir haben noch kein genaues Datum festgelegt. Es wird im Verlauf des nächsten Jahres soweit sein, vielleicht im Spätfrühling oder im Sommer. Wann genau wissen wir noch nicht, deshalb können wir die Tage bis zum Start noch nicht runterzählen.

Wo werden Sie den Raketenstart verfolgen?

Ich hoffe, ich werde dann in Kourou in Französisch-Guyana sein, wo der Launch stattfindet. Da es sich dabei um ein französisches Militärareal handelt, kann man dort nicht einfach reinspazieren. Die Plätze sind limitiert, man muss von der ESA eingeladen werden. Es wurde noch nicht entschieden, wer am Start teilnehmen darf. Ich hoffe, dass ein grosser Teil des Teams dabei sein kann.

Welche Stationen wird CHEOPS bis zum Start durchlaufen?

Im April haben wir das Teleskop nach Madrid zu Airbus geliefert, wo es in die Plattform integriert wurde. Dann wurde der ganze Satellit – Plattform plus Teleskop – in einem Lastwagen quer durch Europa transportiert: Zuerst nach Toulouse, wo man Thermalvakuumtests durchgeführt hat. Dann nach Zürich, wo er in den Einrichtungen der RUAG ordentlich durchgeschüttelt wurde. Danach wurde er nach Noordwijk gebracht, wo in den Einrichtungen der ESA gerade weitere Tests abgeschlossen werden. Ende Monat wird CHEOPS nach Madrid zurückkehren. Dort werden die Abschlusstests durchgeführt und die notwendigen Vorbereitungen getroffen, sodass Ende Jahr alles bereit sein sollte. Ungefähr zwei Monate vor dem Start wird der Satellit schliesslich nach Kourou geflogen. Es bedarf dort nochmals sechs bis acht Wochen, um den Satelliten vor Ort letzten Tests zu unterziehen.

CHEOPS hat das Ziel, Planeten ausserhalb unseres Sonnen-systems genauer zu unter-suchen. Erklären Sie uns, wie das funktioniert.

Die CHEOPS-Mission macht sich die «Transit»-Methode zunutze: Wenn ein Planet vor einem Stern vorbeizieht, deckt er einen winzigen Teil dessen Fläche ab. Dadurch verringert sich die Helligkeit des Sterns. Da diese Abnahme winzig ist, wenn ein kleiner Planet wie die Erde vor der Sonne steht, müssen wir diese Messungen aus dem Weltall durchführen.

(Foto: Luca Hubschmied)

Was lässt sich durch diese Abnahme bestimmen?

Dadurch lässt sich die Grösse eines Planeten messen, d.h. sein Durchmesser. Wenn wir zusätzlich seine Masse kennen, können wir die Dichte bestimmen. Aus der Dichte können wir wiederum ermitteln, woraus der Planet ungefähr besteht – Steine haben beispielsweise eine andere Dichte als Wasser oder Gas. Mit CHEOPS können wir also die Zusammensetzung von Exoplaneten bestimmen.

Sie haben bereits vorhin die Möglichkeit eines Misserfolgs erwähnt. Welche kritischen Phasen sind während einer Weltraummission zu überstehen?

Während der Bauphase gibt es immer wieder Momente, in denen es richtig schiefgehen kann. Dazu gehören zum Beispiel die Tests des Instruments: Es wäre eine Katastrophe gewesen, wenn das Teleskop oder später der ganze Satellit beim Schütteltest auseinandergeflogen wäre. Auch der Lastwagentransport auf der Autobahn quer durch Europa macht uns ein bisschen nervös, schliesslich könnte dabei ein Unfall passieren. Bis jetzt ist aber alles gut gegangen. Beim Start werden wir relativ schnell merken, ob etwas schiefgeht: Wenn die Rakete explodiert, ist der Fall klar.

«Vor 23 Jahren kannte man keinen einzigen Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems. Heute kennen wir tausende.»

Wie lange wird es nach dem Start dauern, bis Sie die Messungen auswerten können?

Nach dem Start wird es drei Monate dauern, bis wir die ersten Messungen bekommen. Erst wenn diese Messungen unseren Ansprüchen gerecht werden, können wir richtig zufrieden sein. Wenn das Instrument die Reise ins Weltall überlebt, uns aber ungenaue Messwerte liefert – beispielsweise wegen der Erschütterungen beim Raketenstart –, dann wäre das auch sehr enttäuschend. Das Instrument muss bis zum Schluss genau so funktionieren, wie wir es berechnet haben. Bis dahin haben wir keine Ruhe.

Ihre Forschung befasst sich bereits seit Mitte der 1980er-Jahre mit Exoplaneten. Was früher noch als Science-Fiction abgetan wurde, stellt heute ein wichtiges Standbein astronomischer Forschung dar. Erfüllt Sie das mit Genugtuung?

Ja, klar. Die Entdeckung des ersten Exoplaneten im Jahr 1995 war sehr überraschend: Es handelt sich um einen jupiterähnlichen Planeten, der sich innerhalb von vier Tagen um seinen Stern dreht. Unser Jupiter braucht hingegen zehn Jahre, um einmal die Sonne zu umrunden. Damals war diese Entdeckung unglaublich, denn zuvor erschienen immer wieder Papers, die postulierten: -Riesenplaneten wie Jupiter sind weit weg von ihrem Stern. Und peng, der erste Riesenplanet, den man ausserhalb unseres Sonnensystems findet, ist ganz nahe. Das hat alles auf den Kopf gestellt. Zuerst dachten viele, es müsse sich um einen Messfehler handeln. Mit der Zeit hat sich die Evidenz jedoch durchgesetzt.

Früher waren auch einige unserer heutigen Messmethoden Science-Fiction. Dass man zum Beispiel bei der «Transit»-Methode diese winzige Helligkeitsänderung – 20 parts per million – mit einem Instrument im Weltall so genau messen kann, hätte damals niemand geglaubt. Und dann noch bemerkenswerter: Dass man die Spektren des Lichts, das durch die Atmosphäre des Exoplaneten geht, messen und dadurch deren Zusammensetzung bestimmen kann, hätte damals erst recht niemand geglaubt. Das zeigt wiederum, wie in kurzer Zeit erstaunlich grosse Fortschritte erzielt werden können: Vor 23 Jahren kannte man keinen einzigen Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems. Heute kennen wir Tausende. Diese Entdeckungen haben die ganze Theorie umgekrempelt. Man baut jetzt Riesenteleskope und schickt die teuersten Satelliten in den Weltraum, um diese Planeten erfassen und erforschen zu können. Da hat eine richtige Explosion stattgefunden.

Haben Sie das damals bereits geahnt oder wurden Sie selbst überrascht von diesem rasanten Fortschritt?

Ich glaube, das war für alle schwer vorstellbar. Dieses Forschungsgebiet ist zwar immer auf Interesse gestossen, weil Planeten und die Existenz von Leben im Universum die Menschen immer fasziniert haben. Aber dass es so schnell geht, war eine echte Überraschung.

Interessiert Sie bei Ihrer Forschung eher die Vergangenheit oder die Zukunft? Möchten Sie also herausfinden, wie alles entstanden ist, oder ob wir jemals einen anderen Planeten betreten und mit anderen Wesen Kontakt aufnehmen können?

Ich glaube, beide Aspekte sind wichtig. Aus der Geschichte können wir etwas über die Zukunft lernen. Die Entstehung und die Eigenschaften eines Planeten geben mir Hinweise darauf, wonach ich suchen muss. Wenn ich die Vergangenheit richtig verstanden habe und meine Berechnungen physikalisch und chemisch fundiert sind, erhöhe ich die Chance, dass meine Vorhersagen korrekt ausfallen.

«Ich kann keine zweite Erde im Labor heranzüchten»

Warum halten Sie die Suche nach fernen Planeten und ausserirdischem Leben für so wichtig? Ist Ihnen unsere Erde nicht genug?

Grundsätzlich ist der Mensch egozentrisch: Unsere Erde ist natürlich am wichtigsten. Aber möchten Sie nicht verstehen, warum wir hier sind? Warum ist überhaupt Leben auf der Erde entstanden? Wenn man nur ein Beispiel hat, ist das schwierig herauszufinden. In den meisten Fällen lernt die Wissenschaft dazu, weil sie Dinge vergleicht. Ich kann jedoch keine zweite Erde im Labor heranzüchten. Ich kann sie nur mit tatsächlich existierenden Planeten vergleichen. Zudem: Wenn die Erde tatsächlich der einzige belebte Planet im Universum sein sollte, muss man sich der Verantwortung bewusst werden, die damit einherginge. Wir hätten eine ziemlich grosse Verpflichtung, dieses Leben zu erhalten. Wir dürfen uns nicht leichtfertig mit Bomben oder Klimawandel auslöschen.

Wird die Menschheit die Erde eines Tages verlassen müssen, weil wir unseren Planeten zugrunde richten?

Dass wir die Erde zugrunde richten, ist nicht zu bestreiten. Am 1. August war dieses Jahr der Tag, an dem wir seit Beginn des Jahres so viele Ressourcen verbraucht haben, wie sie die Erde in einem Jahr bereitstellen kann. Wir leben auf Kredit. Irgendwann müssen wir ihn zurückzahlen. Entweder ändern wir unseren Lebensstil und leben zukünftig in einer nachhaltigen Weise oder wir machen so weiter – dann werden wir uns irgendwann einen anderen Lebensraum suchen müssen. Abgesehen davon ist physikalisch absolut sicher, dass die Erde in 4,5 Milliarden Jahren verschwinden wird. Bis dahin wird sich nämlich die Sonne auf riesige Grösse ausdehnen und wir werden in ihr verschwinden. Das ist eine Tatsache.

Bis dahin bleibt aber noch ein wenig Zeit.

Vielleicht verschwinden wir auch viel früher, zum Beispiel, wenn wir Dummheiten mit dem Klima anstellen. Ich glaube aber sowieso, dass wir früher oder später versuchen werden andere Planeten zu betreten. Früher hat der Mensch mit dem Segelschiff die Ozeane überquert, um neue Kontinente zu finden. Diese Neugier und Expeditionslust sind in uns verankert. Ich denke, diese Entwicklung wird sich auch im Weltraum fortsetzen. Wie schnell ist hingegen noch nicht klar, denn das Ganze ist extrem kostspielig. Aber wenn zum Beispiel Elon Musk jemanden um den Mond herumfliegen will, sind gewisse Privatpersonen bereit, dafür Millionen zu bezahlen. Es wird also dazu kommen, die Frage ist nur wann.

Eine Weltraummission dauert manchmal jahrzehntelang. Welches war Ihr Projekt, das sich über den längsten Zeitraum erstreckt hat?

Es ist nicht direkt mein Projekt, aber eines der schwierigsten, das wir in Bern durchgeführt haben, war «Rosetta». Die ersten Ideen für diese Kometenmission entstanden in den 1980er-Jahren, als Komet «Halley» an der Erde vorbeizog. Dann haben die Leute begonnen zu denken, es wurden Konzepte verfasst und ein Projekt auf die Beine gestellt. Im Jahr 2004 wurde die Mission dann offiziell gestartet und 2014 ist die Sonde schliesslich auf dem Kometen gelandet. In diesem Moment sind wir immer noch mit der Analyse der Daten beschäftigt. Die Mission hat sich also über dreissig Jahre hingezogen. In dieser Zeit ist der Hauptverantwortliche der Universität Bern für dieses Projekt, Prof. Hans Balsiger, emeritiert worden und seine Nachfolgerin, Prof. Kathrin Altwegg, vor wenigen Jahren ebenfalls. Inzwischen ist die dritte Generation am Steuer.

Dieser langfristige Planungshorizont scheint irgendwie nicht zu unserer schnelllebigen Zeit zu passen. Wie gewöhnt man sich daran?

Es ist schwierig. Die am Projekt Beteiligten werden stetig älter und irgendwann pensioniert. Die Übergabe des Know-how ist sehr wichtig, wie auch die Stabilität der Finanzierung über zehn, fünfzehn Jahre. Wenn das Parlament nach vier Jahren das Budget kürzt, was machen wir dann? Wir können nicht mittendrin aufhören. Wir sind darauf angewiesen, dass das Budget über die gesamte Periode gesichert ist. Die ganzen Rahmenbedingungen sind enorm wichtig.

Was würden Sie jungen Studierenden raten, die sich ins Gebiet der Astrophysik oder der Astronomie begeben wollen?

Das ist eine schwierige Frage… Ich sage immer: Es muss Spass machen. Wenn es einem keinen Spass macht, wird man es nicht aushalten. Es ist nämlich keine einfache Arbeit, sie erfordert viel Ausdauer. Man muss intrinsisch motiviert sein, denn reich wird man damit nicht. Ich hatte immer Spass an der Wissenschaft, mein Beruf ist im Grunde auch mein Hobby. Aber man muss viel Geduld aufbringen und hartnäckig sein, denn Vieles funktioniert nicht beim ersten Versuch. Man stellt viele Berechnungen an, die nie aufgehen, und man macht ständig Fehler. Aber am Schluss funktioniert es – meistens.

(Foto: Luca Hubschmied)

Seit Prof. Kathrin Altwegg emeritiert wurde, findet sich am Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern keine Professorin mehr. Hat die Weltraumforschung ein Problem mit dem weiblichen Nachwuchs?

Es ist ein echtes Problem, dass sich in den sogenannten «harten» Wissenschaften zu wenig Frauen befinden. Wir tun alles in unserer Macht Stehende, um dieses Problem zu lösen, aber es beginnt schon viel früher: Bereits im Gymnasium wählen nur wenige Frauen Physik und Anwendungen der Mathematik als Schwerpunktfach. Von meinen Studierenden im ersten Semester Physik an der Universität Bern stellen Frauen bloss einen kleinen Bruchteil. Wenn Frauen im ersten Semester bloss zehn bis zwanzig Prozent der Studierenden ausmachen, kann ich nicht darauf hoffen, dass sie fünfzig Prozent der Professuren besetzen.

Wo liegt aus Ihrer Sicht der Ursprung dieses Problems?

Es geht viel weiter zurück als die Studienzeit. Ich selbst habe drei Töchter, die inzwischen erwachsen sind. Eine hat während ihrer Zeit am Gymnasium festgestellt, dass sie Physik interessant findet. Doch alle ihre Freundinnen haben ihr gesagt, das sei nicht cool, Frauen würden keine Physik machen, das sei doch nur etwas für Nerds. Das ist schrecklich! Sie hat die Physik dann nicht weiterverfolgt, allein aus dem Grund, dass es nicht als cool galt. Diese Mentalität müssen wir unbedingt ändern. Wir versuchen an der Universität Bern, möglichst viele Gymnasiastinnen und Gymnasiasten wie auch Sekundarschülerinnen und Sekundarschüler für Astronomie und Naturwissenschaften generell zu begeistern. Wir versuchen Frauen zu überzeugen, dass es cool ist, Astronomie und Physik zu studieren, denn es ist uns sehr wichtig, den Frauenanteil zu erhöhen. Aber es ist enorm schwierig und wird sich nur sehr langsam verbessern. Im Rahmen des National Centre of Competence in Research (NCCR) «PlanetS» haben wir es immerhin geschafft, die Anzahl Doktorandinnen und weiblicher Post-Docs in den vier Jahren, die es existiert, erheblich zu erhöhen. Aber wir haben noch keine Erhöhung der Anzahl Professorinnen erreicht.

«Dass wir die Erde zugrunde richten, ist nich zu bestreiten»

In den höchsten Positionen sind Frauen also auch in der Weltraumforschung untervertreten.

Ja, das ist die gläserne Decke, von der überall die Rede ist. Dafür gibt es keinen guten Grund, Frauen sind selbstverständlich genau gleich begabt für Physik und Astronomie wie Männer. Der Mangel an Professorinnen zementiert wiederum die Klischees und sorgt dafür, dass sich noch weniger Frauen in diese Disziplinen wagen. Dabei wären Vorbildfiguren, die zeigen, dass man als Frau in diesem Bereich erfolgreich sein kann, sehr wichtig.

Stagniert der Frauenanteil in der Weltraumforschung denn vollständig?

Wenigstens bei den Doktorierenden und den Post-Docs ist der Frauenanteil meinem Eindruck nach gestiegen. Zudem hat sich die Wahrnehmung geändert: Heute sind alle überzeugt, dass wir in der Physik Frauen brauchen, deshalb haben sie bessere Chancen, eine permanente Anstellung in der Wissenschaft zu finden. Das Schwierigste ist aber überhaupt bis an den Punkt zu gelangen, an dem man als Kandidatin für eine Professur wahrgenommen wird. Zuerst muss man das Studium überstehen, danach doktorieren und schliesslich als Post-Doc tätig sein. Oft fällt die Geburt der Kinder in die Post-Doc-Phase – ausgerechnet in jene Zeit, in der der Selektionsdruck am höchsten ist. Zur Lösung dieses Problems wird einiges unternommen: Zum Beispiel hat der Schweizerische Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) spezielle Förderinstrumente für Frauen, die Kinder haben.

Gibt es an Ihrem Institut auch derartige Bemühungen?

Ja, im Rahmen des NCCR haben wir eine Gruppe gebildet, die sich mit der Frage befasst, was wir ganz konkret unternehmen können, um den Frauenanteil zu erhöhen. Aber auch hier ist es furchtbar schwierig. Denn das Problem beginnt nicht erst an der Universität oder am Gymnasium, es liegt viel tiefer: Es beruht auf unserem Gesellschaftsmodell. Solange in dieser Gesellschaft alles unternommen wird, damit sich Frauen neben der Arbeit auch noch um die Kinder und den Haushalt kümmern müssen, wird sich nichts ändern. Man muss die Gesellschaft weiterentwickeln, wenn man dieses Problem nachhaltig lösen will. Dann müssen Männer wie Frauen Teilzeit arbeiten und auch mit Teilzeitarbeit bis in eine Spitzenposition gelangen können. Es wird uns nicht gelingen, dieses Problem zu lösen, wenn wir daran festhalten, dass man für einen Chefposten 55 Stunden pro Woche arbeiten muss.

Apropos 55-Stundenwoche: Neben Ihrer Tätigkeit als wissenschaftlicher Leiter der CHEOPS-Mission haben Sie aktuell das Ratspräsidium der Europäischen Südsternwarte (ESO) inne, die eine ganze Reihe riesiger Teleskope in der chilenischen Wüste betreibt. Haben Sie überhaupt noch Freizeit?

Wenig. Wie ich erwähnt habe, ist mein Beruf mein Hobby. Das klärt die Frage nach meiner Freizeit (lacht). Nein, ich fahre gerne Mountainbike, aber dafür bleibt wenig Zeit. Zum Glück sind meine Kinder bereits erwachsen. Als sie noch klein waren, hatte ich weniger berufliche Verantwortung, dafür war ich mehr zuhause. Heute habe ich kaum noch Freizeit, aber ich fühle mich trotzdem gut.

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