PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) ist eine Weltraummission der European Space Agency (ESA) zur Entdeckung und Charakterisierung extrasolarer Planetensysteme. Die Mission wurde als dritte mittelgroße Mission — M3 — im ESA-Programm Cosmic Vision ausgewählt und soll im Januar 2027 mit einer Ariane-6-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou starten. Das Weltraumteleskop wird anschließend in eine Halo-Bahn um den Sonne-Erde-Lagrange-Punkt L2 gebracht, rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.
Im Fokus von PLATO stehen kleine, insbesondere terrestrische Exoplaneten um helle, sonnenähnliche Sterne — darunter Planeten in Umlaufbahnen bis in die habitable Zone, also den Bereich, in dem flüssiges Wasser auf einer Planetenoberfläche möglich sein könnte. PLATO wird damit zentrale Fragen der modernen Astrophysik adressieren: Wie entstehen und entwickeln sich Planeten und Planetensysteme? Ist unser Sonnensystem einzigartig? Und wie häufig sind potenziell lebensfreundliche Planeten?
Die Mission nutzt die Transitmethode: Zieht ein Planet vor seinem Zentralstern vorbei, verursacht er eine winzige, periodische Abschwächung des Sternlichts. Aus diesen Lichtkurven lassen sich unter anderem Planetengröße, Umlaufperiode und Bahngeometrie ableiten. In Kombination mit bodengebundenen Nachbeobachtungen, insbesondere Radialgeschwindigkeitsmessungen, können auch Planetenmassen und mittlere Dichten bestimmt werden. Für erdähnliche Planeten um sonnenähnliche Sterne strebt PLATO Genauigkeiten von etwa 5 % für den Radius, 10 % für die Masse und 10 % für das Alter an.
Ein besonderes Merkmal von PLATO ist seine Nutzlast aus 26 Kameras: 24 Normal-Kameras sind in vier Gruppen angeordnet und decken gemeinsam ein sehr großes Himmelsfeld ab; zwei Fast-Kameras dienen unter anderem der Beobachtung sehr heller Sterne sowie der Feinnavigation. Insgesamt umfasst die Kamera-Nutzlast 104 CCDs, jeweils vier pro Kamera, mit 4510 × 4510 Pixeln. Durch diese Mehrkamera-Architektur erreicht PLATO ein großes Gesichtsfeld und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis und wird mehr als 200 000 Sterne überwachen.
Neben der Exoplanetensuche ist Asteroseismologie ein zentraler Bestandteil der Mission. PLATO wird kleinste Helligkeitsschwankungen von Sternen messen, die durch Sternschwingungen verursacht werden. Daraus lassen sich grundlegende Eigenschaften der Sterne — insbesondere Masse, Radius und Alter — sehr genau bestimmen. Diese stellaren Parameter sind entscheidend, um die Eigenschaften der umkreisenden Planeten zuverlässig einzuordnen.
PLATO wird einen umfangreichen, homogen analysierten Katalog gut charakterisierter Planetensysteme liefern. Dieser Katalog wird vergleichende Studien von Planetensystemen ermöglichen, neue Einblicke in Planetenentstehung und -entwicklung liefern und geeignete Ziele für zukünftige Atmosphärenuntersuchungen identifizieren. Die Mission baut dabei auf früheren und laufenden Exoplanetenmissionen wie CoRoT, Kepler/K2, TESS und CHEOPS auf, erweitert deren Ergebnisse aber insbesondere durch die Kombination aus langer photometrischer Überwachung heller Sterne, Asteroseismologie und bodengebundener Nachbeobachtung.
Beitrag des Rheinischen Instituts für Umweltforschung
Das Freie Institut für Planetenforschung (FIP),als Teil des Rheinischen Instituts für Umweltforschung, Köln ist an der PLATO Mission vielfältig beteiligt. Martin Pätzold und Sascha Grziwa sind Mitglieder des PLATO Mission Konsortiums. Das Freie Institut für Planetenforschung war schon an früheren Mission zur Detektion an Exoplaneten beteiligt (CoRoT, Kepler/K2 und TESS).
Neben der wissenschaftlichen Arbeit ist das Institut auch an der Entwicklung der Payload und der Missionsplanung beteiligt. Hierbei ist die wissenschaftlich-technische Begleitung der Kameratests sowie Beiträge zur Vorbereitung der Inbetriebnahme und des späteren Betriebs der Kameras während der Mission zu nennen. Sascha Grziwa ist Teil des Commissioning und Operations Core Teams im PLATO PCOT (Payload Calibration and Operations Team) sowie im PPT (PLATO Performance Team). PCOT koordiniert Beiträge zur Charakterisierung, Kalibration und zum Betrieb der PLATO-Nutzlast, einschließlich der Schnittstelle zu ESA, der Unterstützung von Nutzlast-Kalibration, Operations-Prozeduren, Health Monitoring und Trendanalysen.
PPT bewertet missionsweit instrumentelle und wissenschaftliche Leistungsaspekte, darunter Science-Requirements, Instrument-Performance, Signal- und Rauschbudgets sowie Modelle der Nutzlastleistung. Diese Arbeiten sind wesentlich, um die erwartete photometrische Präzision von PLATO zu verstehen und die wissenschaftliche Ausbeute der Mission vorzubereiten. Seit Mitte 2025 wird Sascha Grziwa dabei von unserem neusten Mitglied Christian Dederichs unterstützt.
Darüber hinaus bringt sich Sascha Grziwa als Co-Chair der Early Science Working Group in die wissenschaftliche Vorbereitung der Mission ein. Die Early Science Working Group beschäftigt sich mit der frühen wissenschaftlichen Nutzung der PLATO-Daten und befasst sich mit der Priorisierung erster Auswertungen. Die Beteiligung an der PLATO Mission knüpft an die langjährige Erfahrung des Instituts in der Analyse hochpräziser stellarer Lichtkurven, der Suche nach Transitsignalen und der Charakterisierung extrasolarer Planetensysteme an.
Dieses Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt über den Projektträger Deutsche Raumfahrtagentur Bonn unter der Projektnummer 50 OP 2102.
