James Webb ist auf dem Weg
Das James Webb Weltraumteleskop (JWST) wurde am 25.12.2021 mit einer Ariane 5 Rakete vom Weltraumbahnhof Kourou gestartet. Es wird am 30. Tag der Mission seinen Einsatzort am Lagrange Punkt L2 erreichen und von dort aus voraussichtlich 10 Jahre lang seine wissenschaftlichen Beobachtungen durchführen.
Das JWST hat vier wissenschaftliche Hauptaufgaben:
- Die Suche nach den ersten leuchtenden Objekten und Galaxien, die nach dem Urknall und dem darauf folgenden dunklen Zeitalter vor 13,5 Milliarden Jahren entstanden sind.
- Verbesserung des Verständnisses der Strukturbildungsprozesse im Universum.
- Die Untersuchung der Entstehung – und Weiterentwicklung – von Galaxien, Schwarzen Löchern, Sternen und Planetensystemen, insbesondere die Erforschung von protoplanetarischen Scheiben.
- Untersuchung von Exoplaneten, ihrer Atmosphäre und etwaigen Eignung für Leben.
Das JWST untersucht Wellenlängen von 0,6 bis 28 µm, das heißt vom sichtbaren roten Licht bis in das mittlere Infrarot. Licht aus weit entfernten und damit auch frühen Regionen des Universums wird durch die kosmologische Rotverschiebung in diesen Bereich verschoben. Infrarot wird auch von kühlen Objekten ausgestrahlt und kann interstellare Gaswolken besser durchdringen als sichtbares Licht. Das Projekt ist für eine Dauer von fünf Jahren geplant, der Treibstoffvorrat reicht für eine Verlängerung des Wissenschaftsbetriebs auf zehn Jahre.
Den Flug des JWST kann über die NASA Seite “Where is Webb?” nachvollzogen werden.
Auf dem Web zu seinem Ziel wird das Teleskop sequenzweise “entpackt” und aufgebaut. Hierbei muss darauf geachtet werden, dass die empfindlichen wissenschaftlichen Instrumente nicht dem Sonnenlicht ausgesetzt werden, damit sich diese nicht aufheizen.
Sobald das JWST seinen Beobachtungspunkt erreicht hat, muss das Teleskop kollimiert und die wissenschaftlichen Geräte eingestellt werden – die ersten Bilder werden uns daher erst im Sommer 2022 erwarten – wir werden davon berichten.
Quellen: https://de.wikipedia.org/wiki/James-Webb-Weltraumteleskop
7 Antworten
Sehr spannend . Wäre dankbar wenn mir erklärt würde wie die Kollimierung abläuft .Stelle mir das als ziemlich schwierig vor . Das Abdecken einzelner Segmente hierzu ist ja nicht möglich . Diese Frage ist vielleicht allgemein von Interesse ? M.f.G
Hi Stephan,
eine gute Frage.
Die einzelnen Spiegelsegmente wurden, wenn ich mich richtig erinnere auf dem Weg nach L2 auf 12 mm Abstand auseinandergefahren, um die Kollimation vorzubereiten. Jeder Spiegel des Fangspiegels ist verschiebbar, kipp und neigbar gelagert und wird während der Kollimation einzeln ausgerichtet.
Als Lichtquelle für den Fokuspunkt nimmt man einen hellen Stern und richtet die Spiegel dann einzeln aus. Anschließend kommt ein Laser zum Einsatz.
Details bekommt man auch hier zu sehen: https://www.youtube.com/watch?v=ZM3rnomT9iU und hier https://youtu.be/-cUp0AEwV2w?t=709
Hi Nico ! Danke ! Guter Link . Deine Erklärung habe ich verstanden. Angenommen der erste Spiegel ist eingestellt. Wenn nun der nächste eingestellt werden soll registriert der Sensor die Summe beider Sternilder. Usw. Wird es dann nicht schwierig die letzten Spiegel zu justieren ?
Eine weitere Frage für mich betrifft die Funktion des Wärmeschilds . Für jeden ” Zwischenraum ” zweier Folien gilt ja daß die der Sonne zugewandte Folie wärmer ist als die gegenüberliegende Folie . Damit wird in jeden Zwischenraum Wärme eingebracht die jeweils an den Seiten abgestrahlt werden muß . Gibt es in den Zwischenräumen hierzu besondere Strukturen die diesen Effekt begünstigen oder ist das nicht notwendig ? M.f.G
Hallo Stephan,
Ich gehe davon aus, dass auch die Justage des letzten Spiegels kein Problem darstellen sollte – jeder Spiegel und seine Position/Reflektion sollte bis zu einem gewissen Grad in der „Point Spread Function“ ablesbar sein.
Auf Wikipedia hat sich jemand die Mühe gemacht die Funktionsweise und den Materialmix des Sonnenschilds zu beschreiben.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope_sunshield
Grüße,
Nico
Hallo Nico !
Vielen Dank ! Sehr guter Text .
Noch ein Gedanke : Zwei benachbarte Folien sind immer unterschiesdlich warm . Strahlen somit unterschiedliche I R Leistungen in den Zwischeraum . Die Gesamtleistung für jeden Zwischenraum sollte jedoch 0 ergeben . Heißt daß jeweils die offenen Ränder zwischen den Folien die Ueberschußleistung abstrahlen müssen ? Stimmt dieser Gedanke ?
Gruß Stephan
Hi Stephan,
Ich bin natürlich kein NASA Ingenieur, aber ich meine, dass die einzelnen Schichten des Schilds nicht parallel sind, sondern die Abstände der Flächen nach außen größer werden.
Dadurch müsste IR Strahlung so lange zwischen zwei Flächen schräg hin und her reflektieren bis sie nach außen in den freien Weltraum abgegeben wird.
Die Reflektion der ersten Fläche reflektiert ja auch schon 90% der Strahlung weg. Nach 5 Flächen bleibt bei diesem Pensum tatsächlich fast nichts mehr über was bei den Instrumenten ankommen kann.
Viele Grüße,
Nico
Danke . Muß wohl so sein wie Du schreibst M . F. G stephan