Der Schweizer Astrophysiker Thomas Zurbuchen leitete jahrelang große Weltraummissionen der NASA. Auf der GDNÄ-Versammlung in Bremen. spricht er über die Fahndung nach außerirdischem Leben und stellt die neuesten Methoden kosmischer Spurensuche vor.

Herr Professor Zurbuchen, wie weit sind wir gekommen bei der Suche nach Leben im All?
Wenn wir die Drake-Gleichung von 1961 als Ausgangspunkt nehmen, sind wir auf gutem Weg. Die Formel des US-Astrophysiker Frank Drake ist ein bis heute gültiger Leitfaden zur Abschätzung der Anzahl intelligenter Zivilisationen in unserer Milchstraße. Von sieben Faktoren der Gleichung konnte Drake damals nur den ersten Faktor, die Sternentstehungrate, abschätzen. Alle anderen Variablen blieben rätselhaft, weil exakte Daten fehlten. Dank moderner Teleskope auf der Erde und im Weltraum sind wir heute weiter. Sehr hilfreich sind auch neue Techniken zur Modellierung der Lebensentstehung auf der frühen Erde. Sie zeigen uns, auf was wir achten sollen, wenn wir extraterrestrisches Leben suchen. Wir schauen nicht mehr halbblind ins All, sondern können unsere Aufmerksamkeit gezielt auf vielversprechende Adressen richten. 

Wo stehen wir jetzt auf diesem Weg?
Noch haben wir kein Leben jenseits der Erde entdeckt. Aber als in den 1990er-Jahren die ersten Exoplaneten, also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, gefunden wurden, war das ein gewaltiger Fortschritt. Heute kennen wir mehr als sechstausend Exoplaneten. Einige von ihnen könnten Leben beherbergen, auf die richten wir unsere Weltraumteleskope aus: aktuell das James-Webb-Teleskop und in einigen Jahren voraussichtlich seinen Nachfolger, das Habitable World Observatory. 

Wann rechnen Sie mit einem Durchbruch? 
Falls Leben wirklich weit verteilt ist, wie wir es heute vermuten, sollten wir es in unserem Sonnensystem in zehn bis zwanzig Jahren finden. Vielleicht finden wir auch in Atmosphären von Exoplaneten überzeugende Anzeichen dafür. Hier sprechen wir natürlich von einfachem bakteriellem Leben, sogenannten mikrobiellen Biosignaturen – und nicht von intelligenten Aliens.

© NASA/Aubrey Gemignani

Thomas Zurbuchen gratuliert Alex Mather zu seinem Sieg in einem Schulwettbewerb. Der US-Schüler hatte den Namen „Perseverance“ (Beharrlichkeit) für einen Mars-Rover der NASA vorgeschlagen. Die Idee war aus 28.000 Einreichungen ausgewählt worden. Perseverance landete am 18. Februar 2021 auf dem Roten Planeten und sammelt dort seither Boden- und Atmosphärenproben. 

Die Suche nach extraterrestrischem Leben war ein Schwerpunkt in Ihrer Zeit als Wissenschaftsdirektor der NASA. Welche Erfahrungen haben Sie dort gemacht? 
Die NASA ist nach wie vor führend auf vielen Gebieten, auch wenn Konkurrenten wie China und aus anderen Regionen immer stärker werden. Die NASA ist auch deshalb so gut, weil sie mit tollen Unternehmen zusammenarbeitet. Und weil dort Menschen in hervorragenden Teams zusammenfinden. Die Kompetenz und der Zusammenhalt der Gruppe entscheidet sehr darüber, ob eine Mission gelingt oder nicht – das habe ich als Wissenschaftsdirektor oft erlebt. Allerdings haben große und betagte Organisationen wie die NASA auch ihre Schwächen, dazu zählt eine manchmal ausufernde Bürokratie. 

Was waren die Höhepunkte Ihrer NASA-Zeit? 
Das größte und wichtigste Projekt war das James-Webb-Weltraumteleskop. Es startete 2021   als Projekt der Infrarotastronomie in den Weltraum und hat bereits erstaunliche Einblicke in die Geschichte des Universums geliefert. Als Nächstes kommt das, was wir auf dem Mars machen: mit dem Perseverance-Rover Proben sammeln und diese in gemeinsamer Mission mit den Europäern zurückbringen. Die Perseverance-Mission habe ich gestartet – sie hat wirklich spektakulär interessante Proben erbracht. Drittens ist die Parker Solar Probe zu nennen, eine Mission, die seit 2018 die Sonne aus noch nie zuvor erreichter Nähe erforscht. Sehr wichtig sind viertens die vielen Erdmissionen, mit denen wir unseren Planeten von oben beobachten. 

Mit welchen Highlights rechnen Sie in den nächsten Jahren? 
Das James-Webb-Teleskop liefert hochinteressante Daten, von denen wir sehr viel über das Universum lernen können. Gespannt bin ich auf die Proben, die hoffentlich vom Mars zurückgebracht werden. In vier, fünf Jahren werden zwei Missionen beim Jupiter ankommen und die interessanten Monde dort beobachten: die europäische Mission Juice und die US-Mission Europa Clipper. Und dann die US-Robotermission Dragonfly zum Saturnmond Titan: Sie soll 2028 starten und mit einem Quadrocopter die Oberfläche des Mondes fliegend erkunden.

© ETH Zürich

Mit seinem Team an der ETH Zürich entwickelt Thomas Zurbuchen den Erkundungsroboter für Mondmissionen „LunarLeaper“ (hier eine künstlerische Darstellung). Um 2030 soll der 15 Kilogramm schwere Laufroboter einsatzbereit sein. Er soll Astronauten helfen, die Strukturen unter der Mondoberfläche untersuchen. 

In Ihrer Zeit bei der NASA haben Sie mit Elon Musk zusammengearbeitet. Sein Raumfahrtunternehmen Space X ging kürzlich erfolgreich an die Börse. Wie schätzen Sie Musk ein? 
Er ist einer der begabtesten und erfolgreichsten Unternehmer überhaupt und hat unglaublich viel erreicht. Ein Wissenschaftler ist er nicht, aber er ist sehr interessiert an Forschung. Menschlich ist er kompliziert: Ich habe ihn als dünnhäutig, entschlossen und sehr mutig erlebt. Ein Beispiel: Anfangs reichte sein Geld nur für vier Raketen. Die ersten drei sind explodiert, da hätten viele andere aufgehört. Musk machte weiter, ließ auch die vierte Rakete starten und die funktionierte dann auch. Nach diesem Erfolg und weil seine Raketen sehr viel billiger sind als marktübliche Modelle begann die NASA eine Kooperation mit ihm. In meinen Jahren als NASA-Wissenschaftsdirektor haben wir 37 Raketen ins All geschossen, davon waren etwa 30 von SpaceX. 

Wie kam es, dass Sie 2023 nach 27 Jahren in den USA in die Schweiz zurückgekehrt sind? 
Ich will meinem Heimatland etwas zurückgeben. Ich komme aus einfachen Verhältnissen, zu Hause war nicht viel Geld übrig für Schulbücher und Studienkosten. Das haben die schweizerischen Steuerzahler übernommen, ihnen verdanke ich meine Ausbildung. Zwei Wochen nach meiner Promotion bin ich in die USA gegangen, wo ich meinen Weg machen konnte. Bisher gibt es in der Schweiz kaum Programme, um in den Weltraum zu kommen. Das möchte ich ändern – mit meinem Team an der ETH und vielen anderen im Land. 

 Sie leiten die Initiative ETH Zürich Space. Wie weit sind Sie und was haben Sie vor?
ETH Zürich Space ist ein Raumfahrtforschungsprogramm, das wir seit drei Jahren zusammen mit Wirtschaftsunternehmen aufbauen. Ein Projekt heißt Life Mission, da fahnden wir nach Lebensspuren im Weltall. Parallel versuchen wir, die sehr frühe Erde zu modellieren, um die im kosmischen Maßstab unglaublich schnelle Entstehung von Leben nachvollziehen zu können – also den Übergang von Chemie und Physik zur Biologie. Ein anderes Projekt entwickelt Roboter für die Monderkundung. Unser Prototyp namens LunarLeaper könnte Astronauten als eine Art Roboterhund dienen und ihnen bei ihrer Arbeit helfen. Bis 2030 wollen wir fertig sein mit der Entwicklung. Dann wäre LunarLeaper bereit, auf einer künftigen Artemis-Mission mitzufliegen. Genau so wichtig sind die Ausbildungsprogramme, die wir entwickelt haben, insbesondere der Masterstudiengang Space Systems. 

Viele Länder haben in den vergangenen Jahren Raumfahrtprogramme aufgebaut. Wie kommt es zu diesem Boom? 
Dafür sehe ich drei Gründe: Erkenntnisinteresse, aber auch wirtschaftliche und militärische Interessen. Wir Menschen wollen wissen, ob es noch andere Lebensformen im All gibt – das wäre der erste Antrieb. Wirtschaftliche und militärische Nutzung hängen oft eng zusammen, denken wir nur an Satelliten für die Mobilkommunikation oder für die Erdbeobachtung. Derzeit wächst die wirtschaftliche Nutzung des Weltraums um bis zu zehn Prozent pro Jahr, das erreichen nur wenige andere Branchen. 

Gibt es etwas, das Sie der Raumfahrtnation Deutschland empfehlen würden? 
Deutschlands Stärken liegen unter anderem in den Bereichen Erdbeobachtung, Robotik und biomedizinische Schwerelosigkeitsforschung – drei Gebiete, die zunehmend wichtig werden. Das Land hat unglaublich gute Technikwissenschaftler. Besonders positive Entwicklungen sehe ich in Bayern, etwa mit ISAR Aerospace, aber auch in anderen deutschen Regionen. Aber weil die internationale Konkurrenz gewaltig ist, müssen wir besser werden – nicht nur in Deutschland, sondern in ganz Europa. Ein großes Defizit ist der Mangel an Raketenstartplätzen. Die vorhandenen Basen in Französisch-Guyana und in Nordschweden reichen für die Zukunft nicht aus.  Vom notwendigen Ausbau hängt auch die Sicherheit Deutschlands und Europas ab. 

Welches Vorgehen schlagen Sie konkret vor? 
Es ist wichtig, dass wir unsere Entwicklungsarbeit beschleunigen. Das bedeutet zum einen mehr Geld für Forschung und Entwicklung im Bereich Space: Die USA geben dafür fast sechsmal mehr Geld aus als Europa. Zum anderen müssen wir agiler werden und die Bürokratie zurückfahren. Wichtig ist drittens, dass wir unsere jungen Firmen unterstützen und ihre Produkte und Services auch kaufen. So ging die USA in die Führung, oft mit Hilfe von Spitzenleuten aus Europa. 

Eine letzte Frage noch: In der Raumfahrt-Community kennt man Sie auch als Dr. Z. Wie kamen Sie zu dem Spitznamen?
Amerikaner tun sich schwer, meinen Nachnamen auszusprechen. Irgendwann erfand jemand die Abkürzung Dr. Z.. Sie setzte sich schnell durch und jeder weiß, wer gemeint ist. Ich finde das, auf gut schweizerisch gesagt, tipptopp.