Das James-Webb-Weltraumteleskop hat alle fünf Schichten seiner tennisplatzgroßen Sonnenblende erfolgreich eingesetzt, eine Voraussetzung für die wissenschaftlichen Operationen des Teleskops und der nervenaufreibendste Teil seines riskanten Einsatzes.
Die anspruchsvolle Prozedur, bei der jede der fünf hauchdünnen Schichten der aufwendigen Sonnenschutzstruktur sorgfältig gespannt wurde, ist heute (4. Januar) reibungslos gelungen. Seine Fertigstellung brachte den Tausenden von Ingenieuren, die in den drei Jahrzehnten der Entwicklung an dem Projekt beteiligt waren, sowie den unzähligen Wissenschaftlern auf der ganzen Welt, die gespannt auf Webbs bahnbrechende Beobachtungen warten, eine enorme Erleichterung.
„Gestern dachten wir nicht, dass wir die ersten drei Schichten durchstehen würden“, sagte Keith Parrish, der Observatoriumsmanager des James Webb Space Telescope, in einem Live-Webcast der NASA während des heutigen Einsatzes. “Aber das Team hat einfach alles fehlerfrei umgesetzt. Gestern hatten wir nur eine geplant, aber das lief so gut. Sie sagten, hey, können wir einfach weitermachen? Und wir mussten sie fast ein bisschen zurückhalten.”
Verwandt: Ein Astronom des James Webb-Weltraumteleskops erklärt, wie man ein riesiges Teleskop ins All schickt – und warum
Die Sicherstellung der richtigen Spannung für jede der fünf Schichten des Sonnenschutzes wurde heute durch ein komplexes System von Kabeln und Motoren erreicht, die an den Ecken des rautenförmigen Sonnenschutzes ziehen.
Am Montag (3. Januar) begann die aufwendige Straffung der rautenförmigen Schichten des Sonnenschutzes. Die NASA erwartete ursprünglich, dass jede Schicht einen Tag dauern würde, aber am Ende des ersten Tages wurden drei Schichten erfolgreich gespannt, wobei die letzten beiden am Dienstag (4. Januar) festgezogen wurden.
Der erfolgreiche Einsatz der vierten Schicht wurde um 10:23 Uhr EST (1523 GMT) bestätigt, als das Teleskop etwa 546.000 Meilen (879.000 Kilometer) von der Erde entfernt kreuzte. Die letzte, fünfte Schicht wurde um 12:09 Uhr EST (1709 GMT) gespannt und wurde von den Kontrollteams mit Jubel und Applaus begrüßt.
„Dies ist ein wirklich großer Moment, ich möchte dem gesamten Team nur gratulieren“, sagte einer der Betriebsleiter im Webstream, als er die Fertigstellung der fünften Schicht bestätigte. “Wir haben noch viel zu tun, aber die Sonnenblende zum Einsatz zu bringen, ist wirklich sehr, sehr groß.”
Diese Sonnenblende wurde auf der Erde gründlich getestet, aber selbst das modernste Testlabor kann die Auswirkungen der Schwerelosigkeit und anderer Faktoren im Weltraum nicht vollständig simulieren. Wenn etwas schief ging, hätte die gesamte Mission, die 10 Milliarden Dollar kostete und deren Bau ungefähr drei Jahrzehnte dauerte, gefährdet sein können.
Das James-Webb-Weltraumteleskop wurde entwickelt, um das Universum im Infrarotbereich zu untersuchen und muss daher extrem kalt sein, damit seine empfindlichen Detektoren wie vorgesehen funktionieren.
Da Webb Infrarotlicht oder Wärme beobachtet, muss es bei extrem kalten Temperaturen gehalten werden, damit keine Wärme von Webb seine Beobachtungen verschleiern könnte. Durch die Reflexion sowohl der einfallenden Sonnenstrahlung als auch der Wärme des Planeten Erde hält der Sonnenschutz Webb perfekt kalt.
Mit dem ultimativen Ziel, das extrem schwache Licht der am weitesten entfernten Sterne und Galaxien zu erkennen, die das dunkle Universum in den ersten Hundert Millionen Jahren nach dem Urknall erleuchteten, müssen Webbs Detektoren äußerst empfindlich sein. Jegliche Hitze des Teleskops würde diese Detektoren blenden und dieses schwache kostbare Signal überstrahlen.
„Wir bekommen etwa 55 Grad Celsius Tropfen pro Schicht“, sagte Parrish. “Wir haben ungefähr 600 Grad F (330 Grad C) zwischen der heißen Seite und dem, was ich unsere kälteste Temperatur im Observatorium nenne, den Instrumentendetektoren”, die bei etwa minus 400 Grad F (minus 235 Grad C) laufen, fügte er hinzu .
Gegen alle Hindernisse
Die herausfordernde Operation wurde durchgeführt, als die Menschen auf der Erde mit einem neuen Anstieg des COVID-19-Virus zu kämpfen hatten, der durch die kürzlich entdeckte Omicron-Variante verursacht wurde, die viele Teammitglieder in die Isolation zwang.
“Eine der Herausforderungen waren die Leute, die lange daran gearbeitet haben, und wir mussten sie isolieren”, sagte Parrish. “Glücklicherweise können wir sie in der heutigen Zeit in unseren Betriebskreislauf einbinden und sie können uns aus der Ferne von überall aus helfen.”
Das James Webb-Weltraumteleskop steuert auf den sogenannten Erde-Sonne-Lagrange-Punkt 2 (L2) zu, der 1,5 Millionen Kilometer vom Planeten entfernt ist. L2 ist einer von fünf Punkten zwischen Sonne und Erde, an denen das Zusammenspiel der Gravitationskräfte der beiden Körper ein Objekt in einer stabilen Position in Bezug auf die beiden Körper hält. Das James-Webb-Weltraumteleskop wird also die Sonne umkreisen, permanent auf die Erde ausgerichtet und sich vor den sengenden Strahlen des Sterns verstecken.
Nachdem die Sonnenblende nun vollständig entfaltet und gespannt ist, werden die Einsatzteams den Fangspiegel des Teleskops ausfahren.
“Ab heute Abend werden wir einige Heizungen einschalten, um die Motoren aufzuheizen, die tatsächlich den Einsatz unseres Fangspiegelsystems übernehmen”, sagte Parrish. “Wir werden das aufheizen und damit weitermachen.”
Webb wird Ende Januar L2 erreichen. Sobald das Zielfernrohr ankommt, wird es vollständig entfaltet, einschließlich seines 21 Fuß 4 Zoll breiten (6,5 Meter) Hauptspiegels, der wegen seiner Größe auch für den Start gefaltet werden musste.
Die 18 goldbeschichteten sechseckigen Segmente des Spiegels brauchen 100 Tage, um auf ihre Betriebstemperatur abzukühlen. Erst danach werden sie sorgfältig ausgerichtet, sodass die Nahtstellen zwischen ihnen vollkommen glatt sind, sodass Astronomen scharfe Bilder des am weitesten entfernten Universums aufnehmen können. Erste Bilder des Teleskops, des komplexesten und teuersten jemals gebauten Weltraumobservatoriums, werden im Sommer 2022 erwartet.
Folgen Sie Tereza Pultarova auf Twitter @TerezaPultarova. Folge uns auf Twitter @spacedotcom und weiter Facebook.