Das neue Weltraumteleskop der NASA erreicht sein Ziel im Sonnenorbit

24. Januar (Reuters) – Das James Webb-Weltraumteleskop der NASA, das der Welt einen beispiellosen Einblick in junge Galaxien in den frühen Stadien des Universums geben soll, erreichte am Montag seinen Gravitationsparkplatz im Orbit um die Sonne, fast eine Million Meilen entfernt Erde.

Mit einem letzten fünfminütigen, kurskorrigierenden Schub seiner Bordrakete erreichte Webb sein Ziel an einer Position des Gravitationsgleichgewichts, die als zweiter Sonne-Erde-Lagrange-Punkt oder L2 bekannt ist und einen Monat nach dem Start eintraf, sagten NASA-Beamte.

Das Triebwerk wurde von Missionskontrollingenieuren des Space Telescope Science Institute in Baltimore aktiviert, wobei Funksignale bestätigten, dass Webb erfolgreich in die gewünschte Umlaufbahn um L2 „eingefügt“ wurde.

Von dort aus wird Webb einem speziellen “Halo”-Pfad folgen, der es in ständiger Ausrichtung mit der Erde, aber außerhalb ihres Schattens hält, während der Planet und das Teleskop gemeinsam die Sonne umkreisen. Die vorgeschriebene L2-Umlaufbahn innerhalb der größeren Sonnenumlaufbahn ermöglicht somit einen ununterbrochenen Funkkontakt, während Webbs Solarstromanlage ununterbrochen in Sonnenlicht getaucht wird.

Zum Vergleich: Webbs 30 Jahre alter Vorgänger, das Hubble-Weltraumteleskop, umkreist die Erde aus einer Entfernung von 340 Meilen (547 km) und passiert alle 90 Minuten den Schatten des Planeten.

Die kombinierte Anziehungskraft von Sonne und Erde bei L2 – einem Punkt nahezu gravitationsstabiler Stabilität, der erstmals im 18. Jahrhundert von dem Mathematiker Joseph-Louis Legrange abgeleitet wurde – wird die Drift des Teleskops im Weltraum minimieren.

Aber Bodenteams müssen Webbs Triebwerk etwa alle drei Wochen erneut kurz abfeuern, um es auf Kurs zu halten, sagte Keith Parrish, der Inbetriebnahmeleiter des Observatoriums vom Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland, am Montag gegenüber Reportern.

Missionsingenieure bereiten als nächstes die Feinabstimmung des Hauptspiegels des Teleskops vor – eine Anordnung von 18 sechseckigen Segmenten aus goldbeschichtetem Berylliummetall mit einem Durchmesser von 6,5 Metern (21 Fuß, 4 Zoll) und weitaus größer als der Hauptspiegel von Hubble.

Seine Größe und sein Design – das hauptsächlich im Infrarotspektrum arbeitet – werden es Webb ermöglichen, durch Gas- und Staubwolken zu blicken und Objekte in größerer Entfernung und somit weiter in der Zeit zurück zu beobachten als Hubble oder jedes andere Teleskop.

Es wird erwartet, dass diese Merkmale eine Revolution in der Astronomie einleiten und einen ersten Blick auf junge Galaxien geben, die nur 100 Millionen Jahre nach dem Urknall datiert werden, dem theoretischen Brennpunkt, der die Expansion des bekannten Universums vor geschätzten 13,8 Milliarden Jahren in Gang setzte.

Die Instrumente von Webb eignen sich auch ideal für die Suche nach Anzeichen potenziell lebenserhaltender Atmosphären um zahlreiche neu dokumentierte Exoplaneten – Himmelskörper, die ferne Sterne umkreisen – und zur Beobachtung von Welten, die viel näher an der Heimat liegen, wie Mars und Saturns Eismond Titan.

NÄCHSTE SCHRITTE

Es wird noch einige Monate dauern, bis das Teleskop für sein astronomisches Debüt fertig ist.

Die 18 Segmente seines Hauptspiegels, die zusammengefaltet worden waren, um in den Laderaum der Rakete zu passen, die das Teleskop ins All beförderte, wurden zusammen mit den restlichen strukturellen Komponenten während eines Zeitraums von zwei Wochen nach dem Start von Webb am 14. 25. mehr lesen

Diese Segmente wurden kürzlich von Befestigungselementen gelöst und von ihrer ursprünglichen Startposition entfernt. Sie müssen nun genau ausgerichtet werden – bis auf ein Zehntausendstel der Dicke eines menschlichen Haares – um eine einzige, ununterbrochene lichtsammelnde Oberfläche zu bilden.

Bodenteams werden auch damit beginnen, die verschiedenen bildgebenden und spektrografischen Instrumente von Webb zu aktivieren, die bei der dreimonatigen Spiegelausrichtung verwendet werden sollen. Anschließend werden zwei Monate lang die Instrumente selbst kalibriert.

Die Spiegelausrichtung beginnt damit, dass das Teleskop auf einen ziemlich gewöhnlichen, isolierten Stern mit der Bezeichnung HD-84406 gerichtet wird, der sich im Sternbild Ursa Major oder „Großer Wagen“ befindet, aber zu schwach ist, um von der Erde aus mit bloßem Auge gesehen zu werden.

Die Ingenieure werden dann nach und nach die Spiegelsegmente von Webb abstimmen, um 18 separate Reflexionen des Sterns zu einem einzigen, fokussierten Bild zu „stapeln“, sagte Lee Feinberg, Webbs Elementmanager für optische Teleskope bei Goddard, während der NASA-Telefonkonferenz am Montag.

Die Ausrichtung wird voraussichtlich nächste Woche beginnen, wenn das Teleskop, dessen Infrarot-Design es sehr hitzeempfindlich macht, im Weltraum ausreichend abgekühlt ist, um ordnungsgemäß zu funktionieren – eine Temperatur von etwa 400 Grad unter Null Fahrenheit (-240 Grad Celsius).

Wenn alles glatt geht, sollte Webb bis zum Sommer bereit sein, mit wissenschaftlichen Beobachtungen zu beginnen.

Irgendwann im Juni erwartet die NASA die Veröffentlichung ihrer „Early-Release-Beobachtungen“, einer „Greatest-Hits“-Sammlung von Anfangsbildern, die verwendet wurden, um die ordnungsgemäße Funktion von Webbs Instrumenten während der Inbetriebnahmephase zu demonstrieren.

Webbs ehrgeizigste Arbeit, einschließlich der Pläne, seinen Spiegel auf Objekte zu richten, die am weitesten von der Erde entfernt sind, wird etwas länger dauern.

Das Teleskop ist eine internationale Zusammenarbeit, die von der NASA in Partnerschaft mit den europäischen und kanadischen Weltraumbehörden geleitet wird. Northrop Grumman Corp (NOC.N) war der Hauptauftragnehmer.

Berichterstattung von Steve Gorman; Redaktion von Karishma Singh, Rosalba O’Brien und Kenneth Maxwell

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