Das James-Webb-Weltraumteleskop – ein Generationenprojekt

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Pünktlich zu Weihnachten macht sich das James-Webb-Weltraumteleskop auf den Weg ins All. Dort wird sich das gigantische Instrument entfalten und einen äußerst wichtigen Beitrag zur Forschung leisten. Das Teleskop wird dabei nicht umsonst als Generationenprojekt bezeichnet.

Es ist das größte und leistungsfähigste Weltraumteleskop, das jemals gebaut wurde. Allein der Durchmesser des Hauptspiegels – bestehend aus 18 Spiegelsegmenten – beträgt 6,5 Meter. Die Brennweite beträgt erstaunliche 131,4 Meter. Das erlaubt die Aufnahme von extrem scharfen Bildern. Das Teleskop ist hauptsächlich für Aufnahmen im nahen Infrarotbereich geeignet. Dadurch werden einige Geheimnisse des Universums sichtbar. Man spricht auch immer wieder davon, dass das Teleskop tief in die Vergangenheit blickt. Das heißt, dass es scharfe Bilder von extrem weit entfernten Objekten aufnehmen kann. Das Licht, das von diesen Objekten stammt, ist bis zu 13,5 Milliarden Jahre alt und somit relativ kurz nach dem Urknall entstanden. Neben vielen anderen Bereichen erhofft man sich sogar, Leben auf Exoplaneten nachzuweisen.

Vorgänger Hubble

Als das Hubble-Weltraumteleskop die ersten (scharfen) Bilder aufgenommen hatte, war schon bald klar, dass die Entdeckungen die Welt der Astrophysik verändern. Das Teleskop, das sich seit April 1990 im Weltraum befindet, ist jedoch nicht für die Ewigkeit gebaut: Die Instrumente werden alt, und die niedrige Umlaufbahn um die Erde führt dazu, dass ein äußerst geringer Luftwiderstand das Teleskop langsam bremst. Es ist eine Frage von nur noch wenigen Jahren, bis es abstürzt.

Seit dem Start der Entwicklung 1996 wurde das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) quasi als Nachfolger des Hubble-Teleskops geplant. Die amerikanische, die europäische und die kanadische Weltraumorganisation – NASA, ESA und CSA – arbeiteten zusammen an dem Projekt, dessen ursprünglich geplantes Startdatum 2007 war, aber mehrmals verschoben wurde. Dabei erhöhte sich auch das Budget von 0,5 auf 9,7 Milliarden USD. (Zum Vergleich: Das Hubble kostete seit der Entwicklung 16 Milliarden USD). Die Entwicklung dieses teuren Geräts ist dabei nicht ohne nutzbringende Wirkung: Die Technologien, die für den Bau des JWST hervorgebracht wurden, sind nicht nur auf die Astrophysik beschränkt. Beispielsweise wird eine Technik, die ursprünglich dazu verwendet wurde, die abgeschliffenen Spiegel für das Teleskop schnell und präzise zu messen, nun bei sogenannten LASIK-Augenoperationen für eine genaue Abmessung der zu behandelnden Augen verwendet.

Wie geht es jetzt weiter?

Aktuell befindet sich das Teleskop am Weg zum sogenannten Lagrange 2, der sich 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt befindet (zum Vergleich: Der Mond ist etwa 380.000 km entfernt). Lagrange-Punkte sind stabile Positionen im All, an denen sich die Gravitationskräfte und die Zentrifugalkraft von zwei Objekten – in diesem Fall von Erde und Sonne – aufheben. Kleinere Objekte wie Satelliten bewegen sich dann synchron mit den beiden Objekten um den gemeinsamen Schwerpunkt. An diesem Ort sollen die empfindlichen Instrumente möglichst ungestört messen können.

Auf seinem Weg wird sich das Teleskop bereits entfalten. Bis dieser Prozess vollendet und es angekommen ist, dauert es einen ganzen Monat. Danach beginnt die Testphase aller Instrumente an Bord des Observatoriums. Das kann eine Weile dauern, denn es sind viele empfindliche Geräte, die gemeinsam ausgerichtet und fokussiert werden müssen. Um diese hohe Genauigkeit zu gewährleisten, bewegen sich die einzelnen Spiegel mit derselben Geschwindigkeit, in der Grashalme wachsen. Sechs Monate nach dem Start kann das Teleskop endlich für die Wissenschaft genutzt werden.

Einmal angekommen…

Infrarotlicht hat eine größere Wellenlänge als sichtbares Licht und dringt so leichter durch die vielen Partikel, die im All herumschwirren und Dinge verbergen. Für das James-Webb-Teleskop ist also mehr sichtbar, und so kann es auch Licht beobachten, das schon sehr lange durch den Weltraum reist. Mit den Daten, die das JWST an die Erde sendet, können Astrophysiker*innen herausfinden, wie das Universum in jungen Jahren aussah, mehr darüber erfahren, wie Galaxien, Schwarze Löcher, Planetensysteme und Sterne entstehen und so auch besser verstehen, wie unser Sonnensystem entstanden ist und sich weiter entwickeln wird. Aktuelle und auch zukünftige Wissenschaftler*innen werden von den gewonnenen Daten profitieren. Wahrscheinlich werden die Beobachtungen des Teleskops noch einige unvorhergesehene Überraschungen über unser Universum ans Licht bringen.



Infos zur Mission findet ihr hier

Titelbild: (c) NASA/MSFC/David Higginbotham

Student an der Uni Wien

Studierende der Turkologie und Astrophysik. Psychotherapeutin to be.

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