Universum
«Ich glaube, wir alle dürfen stolz auf PlanetS sein»
Nach zwölf Jahren ist der nationale Forschungsschwerpunkt (NFS) PlanetS Ende Mai zum Abschluss gekommen. Dessen Direktor Nicolas Thomas blickt zurück auf die international hochgeschätzte Planetenforschung der Universitäten Bern, Genf und Zürich sowie der ETH und stellt das Nachfolgeprojekt SIPS vor.
Nicolas Thomas, was war für Sie der grösste Erfolg des NFS PlanetS?
Nicolas Thomas: Das ist schwer zu sagen, weil das Gesamtprojekt sehr rund gelaufen ist. In den zwölf Jahren haben wir über 1’200 wissenschaftliche Paper publiziert. Eine oder zwei Arbeiten auszuwählen wäre nicht nur schwierig, sondern auch ein wenig unfair. Ein Riesenerfolg ist aber bestimmt das Weltraumteleskop CHEOPS, eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die unter der Leitung der Universitäten Bern und Genf steht in Zusammenarbeit mit der ESA.
«In den zwölf Jahren haben wir über 1200 wissenschaftliche Paper publiziert.»
- Nicolas Thomas
CHEOPS, kurz für CHaracterising ExOPlanet Satellite, wurde 2019 gestartet und beobachtet Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems. Was ist der aktuelle Status der Mission?
CHEOPS läuft immer noch – ein bemerkenswertes Highlight für den NFS, die Schweiz und die europäische Wissenschaft. Zudem wirkt CHEOPS auf nächste Projekte. So sind wir an einem Vorschlag für ein neues ESA-Weltraumteleskop namens WALTzER beteiligt, der vom Institut für Weltraumforschung in Graz ausging. Wir in Bern haben gemeinsam mit Genf relativ schnell eine Vereinbarung zur Zusammenarbeit mit Graz getroffen. Dies war nur möglich dank der Erfahrung, die wir mit CHEOPS gesammelt haben, und der Netzwerke, die dadurch entstanden sind.
Die Schweiz gehört in der Planetenforschung zur Weltspitze. Gibt es ein Erfolgsrezept dafür?
Ausserordentliche Erfolge gab es überall im NFS PlanetS. Ein Beispiel sind die fantastischen, numerischen Rechnungen und die neuen Modelle von Planeten-Zusammenstössen der Universität Zürich. Wenn wir über Highlights sprechen, geht es aber oft nicht um ein einzelnes wissenschaftliches Paper. Häufig werden wichtige Fortschritte erzielt, wenn ein neues Instrument in Betrieb genommen wird, wie beispielweise 2017 das hochauflösende Spektrometer ESPRESSO, das unter der Leitung der Universität Genf für das Riesenteleskop VLT in Chile gebaut wurde. Damit konnten Exoplaneten mit immer kleineren Massen beobachtet werden. Was mich dabei besonders erstaunt: Obwohl der Fortschritt durch neue Geräte oft sprunghaft vorangetrieben wird, entsprachen die wissenschaftlichen Verbesserungen im Laufe der Geschichte des NFS PlanetS im Allgemeinen einer geradlinigen, konstanten Entwicklung. Ich vermute, dass dieses Erfolgsrezept auf einer Kombination aus talentierten Forschenden, gezielter Finanzierung, institutioneller Unterstützung und der Betonung des fachübergreifenden Austauschs in der ganzen Schweiz beruht.
Ein wichtiges Ziel der nationalen Forschungsschwerpunkte ist die Förderung der Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Institutionen. Wie steht es darum beim NFS PlanetS?
Hervorragend. Wir in Bern liefern beispielsweise Teile für das nächste Instrument, das in Genf für das neue Riesenteleskop ELT entwickelt wird. Und wir diskutieren hier in Bern über neue Instrumente für eine Uranus-Mission – ein Projekt, das von der Universität Zürich geleitet wird. Wichtig sind aber nicht nur die externen Partnerschaften. Der NFS erleichtert auch die Kollaborationen innerhalb einer Hochschule.
Wie funktioniert diese interne Zusammenarbeit?
Ein Beispiel ist die Auswahl der Kamera für die Raumsonde RAMSES, die 2029 den Asteroiden Apophis beobachten wird. Dieser wird in nur 32'000 Kilometer Entfernung an der Erde vorbeifliegen – also direkt vor unserer Nase. Wir werden dabei sein, denn die wissenschaftliche Hauptkamera CHANCES wird an der Universität Bern entwickelt. Die Leitung dafür liegt gemeinsam bei einem Instrumentenfachmann und einem Theoretiker, der numerische Simulationen erstellt. Dank des NFS gibt es neue Verbindungen, sogar lokaler Art, zwischen den Bereichen numerische Modellierung, Instrumentenbau und wissenschaftliche Datenauswertung.
Eine andere Kamera, die unter Ihrer Leitung an der Universität Bern gebaut wurde, liefert spektakuläre Bilder vom Mars. Ebenfalls ein Highlight des NFS PlanetS?
Wir haben für den Bau der Marskamera CaSSIS zwar nicht viele NFS-Mittel benutzt, waren aber froh über die Mitarbeit von NFS-Doktorierenden. CaSSIS ist ein Riesenerfolg: Über 60'000 Bilder nach acht Jahren auf der Umlaufbahn, und die Kamera funktioniert immer noch. Besonders hohe Beachtung erreichten wir, als Elon Musk eines unserer Bilder retweetete und mit einer Publikation, die zu erklären versucht, warum der Mars rot ist. Neben den CaSSIS-Daten benutzten wir für diese Studie ein Labor an der Universität Bern, das wir mit NFS-Mitteln aufrüsten konnten.
Ein Teil der insgesamt 48,7 Millionen Franken, die der Schweizerische Nationalfonds für den NFS PlanetS zur Verfügung stellte, wurde also für neue Geräte verwendet?
Ja, an der ETH Zürich ermöglichten NFS-Mittel den Kauf eines neuen Massenspektrometers. Damit werden beispielsweise Proben untersucht, die Raumsonden von Asteroiden zur Erde zurückgebracht haben. Das Studium dieser ausserirdischen Materie ist ebenfalls ein Highlight des NFS PlanetS. Der NFS hat an der ETH aber auch die Arbeit an einem Konzept für ein riesengrosses Interferometer im All unterstützt. Es soll dereinst erdähnliche Exoplaneten abbilden – ein sehr schwieriges Projekt.
«Mir ist wichtig, dass unsere Doktorierenden und Postdocs nach dem Abschluss ihrer Arbeit den richtigen Platz finden.»
- Nicolas Thomas
Wofür wurden am meisten NFS-Mittel eingesetzt?
Dank der finanziellen Unterstützung konnten wir insgesamt 112 Doktorierende und 145 Postdocs anstellen, die heute weltweit tätig sind – 76 Prozent im akademischen Bereich. Andere haben sich für die Industrie entschieden, und das ist gut so. Mir ist wichtig, dass unsere Doktorierenden und Postdocs nach dem Abschluss ihrer Arbeit den richtigen Platz finden. Dafür haben wir innerhalb des NFS PlanetS eine Plattform geschaffen. Diese liefert die Werkzeuge, die man bei der Jobsuche braucht. Eine andere Plattform befasst sich mit dem Technologie-Transfer und zeigt beispielsweise, wie man vorgehen muss, wenn man ein Gerät für den Markt weiterentwickeln und schliesslich eine Firma gründen will.
Wie steht es mit der Gleichstellung innerhalb des NFS PlanetS?
Auch da haben wir eine Plattform geschaffen und Fortschritte gemacht. Bei den Doktorierenden sind 42 Prozent Frauen zum Abschluss des NFS PlanetS. Bei den Postdocs und in den leitenden Positionen ist der Anteil kleiner. Wir haben also immer noch diese Lleaky Pipeline. Zudem reicht es nicht, nur die Geschlechterquoten zu verbessern. Die Kultur muss stimmen, das erfordert dauerhaft aktive Aufmerksamkeit.
«Wir haben wissenschaftlich, personell und finanziell gut abgeschlossen.»
- Nicolas Thomas
Der NFS PlanetS wurde 2014 von Willy Benz, damals Professor an der Universität Bern, initiiert und während zwei Phasen acht Jahre lang geleitet. Sie haben die dritte Phase übernommen – eine schwierige Aufgabe?
Der NFS PlanetS war das Baby von Willy Benz. Das Schwierige beim Übernehmen der letzten Phase eines NFS: Man hat 30 bis 40 Prozent weniger Geld und muss alles abschliessen. Gemeinsam haben wir versucht, das Beste aus dem vorhandenen Budget zu machen, auch mit etwas Risikobereitschaft bei der Projektfinanzierung. Ich glaube, wir haben das gut gemacht. Wir haben wissenschaftlich, personell und finanziell gut abgeschlossen. Ich glaube, darauf dürfen wir alle ein wenig stolz sein. Aber natürlich ist das Ende auch ein bisschen traurig.
Das neu gegründete «Swiss Institute for Planetary Sciences», kurz SIPS, soll den NFS PlanetS ersetzen. Daran beteiligt sind wiederum die Universitäten Bern, Genf, Zürich und die ETH Zürich. Was ändert sich?
SIPS ist ein Verein. Die Satzung ist geschrieben, der Vorstand und die Direktion sind bestimmt. SIPS soll die wichtigen, unterstützenden Infrastrukturen und Netzwerke aufrechterhalten. Wir brauchen die Plattformen, die im Rahmen des NFS PlanetS entstanden sind. Wir hoffen, dass wir die Finanzierung dafür aufbringen können – dafür sind jährlich einige hunderttausend Franken erforderlich. SIPS kann jedoch keine Wissenschaftsprojekte finanzieren. Das Geld dafür soll aus den üblichen Quellen wie dem Nationalfonds oder dem Europäischen Forschungsrat ERC stammen. Die derzeitigen Mitarbeitenden an den Institutionen sind gut aufgestellt, um diese Mittel einzubringen. Wir hoffen, dass wir mit SIPS die Arbeit des NFS PlanetS weiterführen können auch ohne die Ressourcen, die wir hatten.
Zur Person
Nicolas Thomas ist seit 2003 Physikprofessor an der Universität Bern, von 2015 bis 2022 war er Direktor des Physikalischen Instituts. Von Juni 2022 bis Ende Mai 2026 übernahm er die Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS zusammen mit Co-Direktor Stéphane Udry von der Universität Genf. Das Spezialgebiet von Nicolas Thomas ist die Erforschung von Objekten im Sonnensystem wie Mars, Merkur, Kometen, Asteroiden und den Jupitermonden mithilfe von Raumsonden.
Berner Weltraumforschung: Seit der ersten Mondlandung an der Weltspitze
Als am 21. Juli 1969 Buzz Aldrin als zweiter Mann aus der Mondlandefähre stieg, entrollte er als erstes das Berner Sonnenwindsegel und steckte es noch vor der amerikanischen Flagge in den Boden des Mondes. Dieses Solarwind Composition Experiment (SWC), welches von Prof. Dr. Johannes Geiss und seinem Team am Physikalischen Institut der Universität Bern geplant und ausgewertet wurde, war ein erster grosser Höhepunkt in der Geschichte der Berner Weltraumforschung.
Die Berner Weltraumforschung ist seit damals an der Weltspitze mit dabei: Die Universität Bern nimmt regelmässig an Weltraummissionen der grossen Weltraumorganisationen wie ESA, NASA oder JAXA teil. Mit CHEOPS teilt sich die Universität Bern die Verantwortung mit der ESA für eine ganze Mission. Zudem sind die Berner Forschenden an der Weltspitze mit dabei, wenn es etwa um Modelle und Simulationen zur Entstehung und Entwicklung von Planeten geht.
Die erfolgreiche Arbeit der Abteilung Weltraumforschung und Planetologie (WP) des Physikalischen Instituts der Universität Bern wurde durch die Gründung eines universitären Kompetenzzentrums, dem Center for Space and Habitability (CSH), gestärkt. Der Schweizer Nationalfonds sprach der Universität Bern zudem den Nationalen Forschungsschwerpunkt (NFS) PlanetS zu, den sie gemeinsam mit der Universität Genf leitete.
Swiss Institute for Planetary Sciences (SIPS)
Das Swiss Institute for Planetary Sciences (SIPS) fördert und koordiniert Forschung, Ausbildung und Technologieentwicklung im Bereich der Planetenwissenschaften, wobei es sich sowohl mit der Erforschung unseres Sonnensystems als auch mit dem wachsenden Forschungsgebiet der Exoplaneten befasst. Das SIPS führt die erfolgreichen Aktivitäten zur Vernetzung und zum Aufbau einer Forschungsgemeinschaft des Nationalen Forschungsschwerpunktes (NFS) PlanetS fort, der vom Schweizerischen Nationalfonds gefördert wurde.
Die Hauptgremien des SIPS koordinieren die wissenschaftlichen Aktivitäten der Verbandsmitglieder, während fünf «technische Plattformen» (Wissenschaftskoordination, Bildung und Chancengleichheit, Technologie und Innovation, Daten und Datenverarbeitung sowie Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit) der Nutzergemeinschaft eine Reihe hochwertiger Dienstleistungen anbieten. Die Nutzergemeinschaft umfasst über 250 Nutzerinnen und Nutzer, darunter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Studierende, Ingenieurinnen und Ingenieure und Support-Mitarbeiterinnen und -Mitarbeiter.
Die Aktivitäten von SIPS zielen darauf ab, auf der Ebene seiner institutionellen Mitglieder, auf nationaler Ebene und auf internationaler Ebene eine starke gesellschaftliche und akademische Wirkung zu erzielen, wobei eine einheitliche Schweizer Position eine koordinierte Stimme an der Spitze der Planetenwissenschaften in einer der spannendsten Phasen der Geschichte der Weltraumforschung gewährleisten wird.
Der SIPS-Verband umfasst derzeit die Universität Bern, die Universität Genf, die Universität Zürich und die ETH Zürich.
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