Mit dem erfolgreichen Start des NASA-Satelliten Pandora beginnt ein neues Kapitel in der Erforschung von Exoplanetenatmosphären. Nach dem Eintritt in die niedrige Erdumlaufbahn wird die Mission zunächst einen Monat lang umfassend getestet, bevor sie ihre einjährige Hauptmission aufnimmt. Sämtliche wissenschaftlichen Daten werden öffentlich zugänglich sein – ein zentraler Baustein der Mission und des Astrophysics-Pioneers-Programms der NASA.

Pandora wurde speziell dafür entwickelt, eines der größten Probleme der Exoplanetenforschung zu lösen: die eindeutige Trennung zwischen Signalen aus planetaren Atmosphären und störenden Effekten der Zentralsterne.

Sternenlicht als Schlüssel – und als Herausforderung

Pandora beobachtet Exoplaneten während sogenannter Transits – Momente, in denen ein Planet aus unserer Perspektive vor seinem Stern vorbeizieht. Ein kleiner Teil des Sternenlichts durchdringt dabei die Atmosphäre des Planeten. Auf diesem Weg interagiert das Licht mit Molekülen wie Wasser oder Sauerstoff, die charakteristische Wellenlängen absorbieren und so ihre chemischen Fingerabdrücke hinterlassen.

Doch genau hier liegt die Schwierigkeit: Sterne sind keine gleichmäßig leuchtenden Kugeln. Ihre Oberflächen weisen helle und dunkle Regionen auf, die sich verändern und sogar dieselben chemischen Substanzen enthalten können, nach denen Astronomen in den Atmosphären der Planeten suchen – etwa Wasserdampf. Diese Effekte können planetare Signale abschwächen, verstärken oder sogar verfälschen.

Pandora beobachtet Sterne und Planeten gleichzeitig

Pandora begegnet diesem Problem mit einem neuartigen Beobachtungskonzept. Im ersten Missionsjahr wird der Satellit mindestens 20 Exoplaneten und ihre Zentralsterne intensiv untersuchen. Jedes System wird zehnmal über jeweils 24 Stunden beobachtet – sowohl vor als auch während eines Transits.

Diese langen, wiederholten Beobachtungen erlauben es, die zeitlich veränderlichen Eigenschaften der Sternoberflächen präzise zu erfassen und ihren Einfluss auf die Messungen zu korrigieren. Viele der untersuchten Welten stammen aus dem umfangreichen Katalog von über 6.000 Exoplaneten, die unter anderem durch NASAs Mission TESS entdeckt wurden.

Innovatives Teleskop mit Webb-Technologie

Pandora sammelt Daten im sichtbaren und nahinfraroten Wellenlängenbereich. Herzstück der Mission ist ein 45 Zentimeter großes Teleskop, vollständig aus Aluminium gefertigt und gemeinsam vom Lawrence Livermore National Laboratory und Corning Incorporated entwickelt.

Besonders bemerkenswert: Der Nahinfrarotdetektor von Pandora ist ein Ersatzbauteil, das ursprünglich für das James-Webb-Weltraumteleskop konzipiert wurde. Durch die gleichzeitige Messung in mehreren Wellenlängenbereichen lassen sich Stern- und Planetensignale deutlich zuverlässiger voneinander trennen.

„Solche intensiven Untersuchungen einzelner Systeme sind bei großen Missionen wie Webb nur schwer zu terminieren“, erklärt Jordan Karburn, stellvertretender Projektleiter von Pandora. „Die langen Beobachtungszeiten mit beiden Detektoren sind entscheidend, um die tatsächlichen Ursprünge der chemischen Signale zu identifizieren – insbesondere jener, die als Hinweise auf potenzielle Bewohnbarkeit gelten.“

Astrophysics Pioneers: Große Wissenschaft mit kleinen Missionen

Pandora ist der erste gestartete Satellit im Rahmen des Astrophysics Pioneers-Programms der NASA. Ziel dieses Programms ist es, innovative astrophysikalische Experimente kosteneffizient umzusetzen und gleichzeitig junge Führungskräfte in der Weltraumwissenschaft auszubilden.

Nach Abschluss der einmonatigen Inbetriebnahmephase beginnt die einjährige Hauptmission. Alle gewonnenen Daten werden ohne Einschränkungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt.

Wegweiser für die Suche nach bewohnbaren Welten

„Pandora markiert ein neues, wegweisendes Kapitel in der Exoplanetenforschung“, sagt Daniel Apai, Professor an der Universität von Arizona und Leiter des Missionszentrums. „Es ist das erste Weltraumteleskop, das gezielt dafür entwickelt wurde, Sternenlicht zu analysieren, das durch Exoplanetenatmosphären gefiltert wurde.“

Die Ergebnisse von Pandora werden nicht nur neue Erkenntnisse liefern, sondern auch helfen, Daten früherer und aktueller Missionen wie Kepler, TESS und James Webb besser zu interpretieren – und künftige Projekte bei der Suche nach potenziell bewohnbaren Welten gezielt zu steuern.

Pandora wird vom NASA Goddard Space Flight Center geleitet. Livermore übernimmt das Projektmanagement und die technische Planung der Mission. Das Pandora-Teleskop wurde von Corning gefertigt und in Zusammenarbeit mit Livermore entwickelt. Livermore entwickelte außerdem die Bilddetektorbaugruppen, die Steuerungselektronik der Mission sowie alle zugehörigen thermischen und mechanischen Subsysteme.

Der Nahinfrarotsensor wurde vom NASA Goddard Space Flight Center bereitgestellt. Blue Canyon Technologies lieferte die Satellitenplattform und führte die Montage, Integration und Umwelttests des Raumfahrzeugs durch. Das Ames Research Center der NASA im Silicon Valley in Kalifornien übernimmt die Datenverarbeitung. Das Missionskontrollzentrum von Pandora befindet sich an der University of Arizona, und zahlreiche weitere Universitäten unterstützen das Wissenschaftsteam.

Quelle: https://astrobiology.com/2026/01/launch-of-pandora-satellite-and-cubesats-to-explore-exoplanets.html