Happy Birthday, ESA!
Die Europ?ische Weltraumagentur (ESA) wird 50 Jahre alt. Sie trug dazu bei, Europa technologisch unabh?ngiger zu machen und leistete in den vergangenen Jahrzehnten einen wichtigen Beitrag zur Erforschung des Weltraums. Mit an Bord war und ist auch die ETH Zürich.
W?hrend des Kalten Krieges rangen die Sowjetunion und die Vereinigten Staaten auch im All um milit?rische und technologische Vorherrschaft. Der Start des ersten sowjetischen Satelliten, Sputnik 1, am 4. Oktober 1957 schockierte die westliche Welt. Als Reaktion gründeten die USA 1958 die zivile Raumfahrtbeh?rde NASA.
Der Wettlauf der Superm?chte motivierte westeurop?ische Staaten, eigene Kapazit?ten in der Weltraumforschung auf- oder auszubauen. Belgien, D?nemark, Deutschland, Frankreich, Grossbritannien, Italien, die Niederlande, Schweden, Spanien und die Schweiz beschlossen 1962, zusammenzuarbeiten und schufen zwei getrennte Agenturen: die ELDO (European Launcher Development Organisation) sollte Tr?gersysteme entwickeln und bauen, und die ESRO (Europ?ische Weltraumforschungsorganisation) sollte wissenschaftliche Satelliten entwickeln.
Die ESRO brachte nach ihrer Gründung 1964 sieben Forschungssatelliten ins All, allerdings nur mit amerikanischen Tr?gerraketen. Das Hauptziel der ELDO, eigene Raketen mit Nutzlast in den Orbit zu bringen, wurde nicht erreicht. Beide Organisationen waren unterfinanziert, und die Auftrennung in zwei Organisationen bew?hrte sich nicht. 1975 entschieden die europ?ischen Staaten die Fusion von ESRO und ELDO und gründeten die ESA. Nach der Neuorganisation entwickelten die Europ?er in wenigen Jahren die Tr?gerrakete Ariane.
Ein Rückblick in Bildern
Milliarden Sterne bestimmt
Die verschiedenen Ariane-Typen (inzwischen ist es Ariane 6) wurden zu einem Eckpfeiler der kommerziellen Raumfahrt. Mit ihnen schossen die Europ?er Wetter- und Kommunikationssatelliten in die Erdumlaufbahn und bauten ein umfassendes Satellitennetz auf. Die ESA entwickelte Galileo als Alternative zum amerikanischen GPS, um die Abh?ngigkeit davon zu verringern.
Mit ihren Weltraummissionen leisteten die Europ?erinnen immer wieder Pionierarbeit. Sie erkundeten Kometen, vermassen unsere Galaxie und trugen zur Infrarotastronomie bei. Herausragende Missionen waren etwa Giotto, die 1986 Detailbilder des Kometenkerns von Halley zur Erde funkte, oder Rosetta, die 2014 bis 2016 den Kometen Tschurjumow-Gerasimenko begleitete und eine Tochtersonde auf seinem Kern absetzte. Mit der Astrometrie-Mission Gaia kartierte die ESA in den letzten zw?lf Jahren Milliarden von Sternen der Milchstrasse und bestimmte ihre Helligkeit, Positionen und Bewegungen.
Seit ihrer Gründung 1975 hat die ESA über 90 eigenst?ndige Missionen durchgeführt oder geplant. Immer wieder trugen Forschende der ETH Zürich dazu bei – nachfolgend eine Auswahl:
Die ETH Zürich an Bord von ESA-Missionen
Die Rosetta-Mission der ESA war die erste, die einem Kometen begegnete, die erste, die einen Kometen auf seiner Umlaufbahn um die Sonne verfolgte, und die erste, die eine Sonde auf der Oberfl?che eines Kometen absetzte. Durch die Untersuchung des Gases, des Staubs und der Struktur des Kerns sowie der organischen Materialien des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko mittels Fern- und Vor-Ort-Beobachtungen lieferte die Rosetta-Mission Erkenntnisse über die Geschichte und Entwicklung unseres Sonnensystems.
Beitrag der ETH
Für die Rosetta-Mission entwickelte das Millimeter-Wave Electronics Laboratory (MWE) der ETH Zürich spezielle Transistoren (InP-HEMTs), die in den Bodenstationen der ESA eingesetzt wurden, um die schwachen Signale der Raumsonde zu empfangen.
Weitere Informationen
externe Seite Webseite Mission RosettaDie ESA-Mission Swarm erforscht seit 2013 anhand von drei mit Messger?ten bestückten Satelliten das Magnetfeld der Erde. Obwohl unsichtbar, erzeugen das Magnetfeld und die elektrischen Str?me in und um die Erde komplexe Kr?fte, die unser t?gliches Leben beeinflussen. Durch die Analyse der verschiedenen Eigenschaften des beobachteten Feldes liefert Swarm neue Erkenntnisse über viele natürliche Prozesse, von solchen, die tief im Inneren des Planeten ablaufen, bis hin zum Weltraumwetter, das durch die Sonnenaktivit?t verursacht wird.
Beitrag der ETH
Die ETH Zürich ist mit ihrer Expertise in der Geophysik an der Analyse der Daten beteiligt, um das Verst?ndnis des Erdmagnetfelds zu vertiefen.
Weitere Informationen
Die Mission LISA und ihr Vorl?uferprojekt LISA Pathfinder, welches 2017 abgeschlossen wurde, zielen darauf ab, Gravitationswellen im Weltraum zu detektieren. Die Laser Interferometer Space Antenna (LISA) wird das erste weltraumgestützte Gravitationswellenobservatorium sein. Es wird aus drei Raumsonden bestehen, die im Abstand von 2,5 Millionen Kilometer in einer Dreiecksformation der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne folgen. Der Start ist für das Jahr 2035 geplant.
ETH-Beitrag
Die Forschungsgruppe für Seismologie und Geodynamik der ETH Zürich war an der Entwicklung der Steuerelektronik des Gravitations-Referenzsensors beteiligt – das Herzstück des LISA-Messsystems. Zudem ist die ETH am Aufbau des Schweizer Datenzentrums beteiligt, das die von LISA gesendeten Daten analysieren wird. Der Leiter des Zentrums, Michele Vallisneri, forscht und arbeitet seit Anfang 2025 als Professor an der ETH.
Weitere Informationen
Das gr?sste und leistungsst?rkste Weltraumteleskop besteht aus einem Spiegel, vier Infrarot-Messger?ten und einem Segel, das die Sonne abschirmt. Es erm?glicht Blicke tief ins All und bis zu den Anf?ngen des Universums. Start der gemeinsamen Mission von ESA, NASA und der kanadischen Weltraumorganisation CSA erfolgte Ende 2021, im Juli 2022 wurden die ersten Bilder des Teleskops ver?ffentlicht.
ETH-Beitrag
Das ETH-Institut für Teilchenphysik und Astrophysik koordiniert die Beitr?ge der Schweizer Forschung und Industrie. Im Teleskop steckt auch ETH-Technologie: ein Verschlussdeckel und elektrische Verbindungskabel für das Messinstrument im mittleren Infrarotbereich (MIRI-Konsortium).
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James-Webb-Space-Teleskop an der ETH ZürichDie Mission Solar Orbiter, eine Zusammenarbeit zwischen ESA und NASA, hat zum Ziel, die Sonne aus n?chster N?he und aus hohen Breitengraden zu untersuchen, erste Bilder der Sonnenpole zu liefern und die Heliosph?re, Sonnenwinde und Sonneneruptionen zu erforschen.
Die Mission startete im Februar 2020 und nahm den routinem?ssigen wissenschaftlichen Betrieb im November 2021 auf.
Beitrag der ETH
Louise Harra, ETH-Professorin für Sonnenastrophysik, ist Co-Principal Investigator des Extreme Ultraviolet Imager (EUI), einem wichtigen Instrument an Bord des Raumfahrzeugs.
Weitere Informationen
externe Seite Webseite Mission Solar OrbiterDie internationale Weltraummission LIFE (Large Interferometer For Exoplanets) plant ein Weltraumteleskop, das in der Lage ist, erd?hnliche Exoplaneten im Infrarotbereich detailliert zu untersuchen. Ziel ist es, Spuren von Leben in den Atmosph?ren dieser Planeten nachzuweisen. LIFE adressiert eines der Hauptthemen des künftigen ESA-Wissenschaftsprogramms Voyage 2050.
ETH-Beitrag
Das LIFE-Projekt wurde in der Exoplanets and Habitability Group der ETH Zürich initiiert und wird unter ihrer Leitung international vorangetrieben.
Weitere Informationen
externe Seite Webseite LIFE-MissionEnVision wird die erste Mission sein, die die Venus von ihrem inneren Kern bis zu ihrer oberen Atmosph?re erforscht und dabei die Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Hüllen der Venus – Atmosph?re, Oberfl?che/Unterfl?che sowie Inneres – beschreibt. Ziel ist es, einen ganzheitlichen Blick auf die Venus zu werfen und die Geschichte, die Aktivit?t und das Klima des Planeten zu untersuchen. Der Start ist für Ende 2031 geplant.
Beitrag der ETH
Die Forschungsgruppe Geophysical Fluid Dynamics der ETH Zürich arbeitet am Instrument VenSpec-H mit, das die Zusammensetzung der Venusatmosph?re analysieren wird.
Weitere Informationen
externe Seite Webseite Mission EnVisionDie ESA-Weltraummission Vigil, deren Start für 2031 geplant ist, soll rund um die Uhr Weltraumwetterdaten von ihrer Position am Lagrange-Punkt 5 zwischen Sonne und Erde liefern. Forschenden bietet sich dadurch ein neuer Blickwinkel auf die Sonne und ihre Eruptionen. Die Raumsonde wird Sonnenaktivit?ten in Echtzeit übertragen, bevor diese von der Erde aus sichtbar werden und kann so frühzeitig vor herannahenden Sonnenstürmen warnen. Das dient dem Schutz von Forschenden, Raumfahrzeugen im Orbit sowie der Infrastruktur am Boden, die nicht durch das Magnetfeld der Erde abgeschirmt sind und den heftigen Ausbrüchen der Sonne ausgeliefert sind.
Beitrag der ETH
Die Solar Astrophysics Group der ETH Zürich entwickelt die Front-End-Elektronik für den EUV-Imager (JEDI). Das NASA-Instrument an Bord wird einen konstanten Blick auf die Sonne im extremen Ultraviolettlicht erm?glichen.
Weitere Informationen
externe Seite Webseite Mission VigilInternationale Zusammenarbeit
Von Anfang an arbeitete die ESA mit anderen Raumfahrtagenturen wie der US-amerikanischen NASA zusammen. Zum Beispiel bei der Cassini-Huygens-Mission zum Saturn. NASA stellte die Cassini-Sonde, w?hrend ESA die Huygens-Landeeinheit entwickelte. 2005 landete Huygens erfolgreich auf dem Saturnmond Titan – die erste Landung auf einem Objekt im ?usseren Sonnensystem.
Auch beim James-Webb-Weltraumteleskop (JWST), das Ende 2021 ins All startete, war die ESA von Anfang mit dabei (weitere Infos siehe im Aufklapper unten). Aktuell arbeiten ESA und NASA gemeinsam daran, Gesteinsproben vom Mars zur Erde zu bringen. NASA sammelt die Proben mit dem Rover Perseverance, w?hrend ESA die Rückkehrsonde entwickelt.
Roboter aus Zürich für Europas Weltraumforschung
Die ETH Zürich trug und tr?gt mit ihrer interdisziplin?ren Forschung und technologischen Expertise zu verschiedenen Initiativen, Programmen und Missionen der ESA bei.
So entwickelte ein Team von ETH-Studierenden den dreibeinigen Roboter SpaceHopper, der sich durch Hüpfen auf Asteroiden fortbewegen kann. Der Roboter wurde im Rahmen des ESA Academy Programms auf einem Parabelflug in Schwerelosigkeit getestet. Das Nachfolgeprojekt externe Seite LunarLeaper eignet sich für die Erkundung von Lavar?hren auf dem Mond. Forschende der ETH Zürich leiten die internationale Mission, die eines Tages für die ESA zum Mond fliegen k?nnte.
Auch weitere Projekte, an der die ETH beteiligt war, setzen auf Roboter zur Erforschung der Fortbewegung im Weltall: SpaceBok (2017-2019) begann als D-MAVT-Schwerpunktprojekt, wurde weiterentwickelt und schliesslich bei ESA ESTEC in den Niederlanden getestet. Glimpse / Arise (2021-2023) wurde im Rahmen eines Konsortiums entwickelt, zusammen mit dem FZI - Forschungszentrum Informatik, der Universit?t Zürich, der Universit?t Basel, der Universit?t Bern und der HSLU. Es gewann die ESA/ESRIC Space Resources Challenge.
Anwendungen auf der Erde mit Daten aus dem All
Die ETH Zürich forscht an L?sungen für globale gesellschaftliche Herausforderungen und nachhaltige Entwicklung und greift dabei oft auf Satellitendaten zurück. Die Erdbeobachtung aus dem All erm?glicht neue Anwendungen und soll auch die nachgelagerten Industriezweige in den europ?ischen Regionen stimulieren.
Zu aktuellen ETH-Projekten, die Satellitendaten nutzen und von der ESA unterstützt werden, z?hlen unter anderem die externe Seite Erforschung extremer Wetterereignisse mit Daten, Deep Learning-Methoden und Klimaanalyse oder die Entwicklung externe Seite besserer Bodendaten für die Pr?zisionslandwirtschaft.
Die ETH Zürich f?rdert Start-ups mit Weltraumbezug und betreibt das externe Seite ESA Business Incubation Centre Switzerland (ESA BIC CH). ESA BIC CH f?rderte bisher über 80 Schweizer Start-ups und Spin-offs wie zum Beispiel askEarth, das den Zugang zu Satellitenbildern für die Umwelt- und Klimaüberwachung erleichtert oder Apheros, das leichte Metallschw?mme mit maximaler Oberfl?che herstellt.
Europ?ische Raumfahrtagentur ESA
Die ESA nahm am 30. Mai 1975 ihren Betrieb auf. Sie entwickelt und verwirklicht das gemeinsame europ?ische Weltraumprogramm, das ausschliesslich friedlichen Zwecken dient.
Aktuell geh?ren der ESA 23 Mitgliedsstaaten an. Die Schweiz geh?rt zu den zehn Gründungsl?ndern. Ihre Interessen bei der ESA vertritt sie über das Swiss Space Office (SSO), eine Abteilung des Staatssekretariats für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI).
Das wichtigste Gremium der in Paris ans?ssigen Agentur ist der ESA-Rat. Jedes Mitgliedsland hat eine Stimme – unabh?ngig von Gr?sse oder Beitragszahlung. Der ESA-Rat w?hlt auch den Generaldirektor. Seit 2021 führt der ?sterreicher Josef Aschbacher dieses Amt.