Die NASA setzt große Hoffnungen auf das James Webb-Weltraumteleskop, das Ende November 2016 die „kalte“ Bauphase abgeschlossen hat. Nach 20 Jahren Erfahrung in Konstruktion und Bau gilt dieses Teleskop als Hubbles natürlicher Nachfolger. Sobald es im Oktober 2018 eingesetzt ist, wird es einen 6,5 Meter (21 Fuß 4 Zoll) großen Primärspiegel verwenden, um das Universum in den sichtbaren Wellenlängen im nahen und mittleren Infrarot zu untersuchen.
Insgesamt wird der JWST 100-mal leistungsstärker sein als sein Vorgänger und in der Lage sein, über 13 Milliarden Jahre in der Zeit zu schauen. Zu Ehren der Fertigstellung des Teleskops haben sich Northrop Grumman - das von der NASA beauftragte Unternehmen - und Crazy Boat Pictures zusammengetan, um einen Kurzfilm darüber zu produzieren. Das Video mit dem Titel „Into the Unknown - Die Geschichte des James Webb-Weltraumteleskops der NASA“ zeichnet das Projekt vom Beginn bis zur Fertigstellung auf.
Der Film (den Sie unten auf der Seite sehen können) zeigt den Aufbau der großen Spiegel des Teleskops, sein Instrumentenpaket und seinen Rahmen. Es enthält auch Gespräche mit den beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren sowie einige atemberaubende Bilder. Der Film beschreibt nicht nur den Entstehungsprozess, sondern auch die Mission des Teleskops und alle kosmologischen Fragen, mit denen es sich befassen wird.
Der Film befasst sich mit der Natur von James Webbs Mission und ist eine Hommage an das Hubble-Weltraumteleskop und seine vielen Errungenschaften. Im Laufe seiner 26-jährigen Tätigkeit hat es Auroren, Supernovae entdeckt und Milliarden von Sternen, Galaxien und Exoplaneten entdeckt, von denen einige in den jeweiligen bewohnbaren Zonen ihres Sterns kreisen.
Darüber hinaus wurde Hubble verwendet, um das Alter des Universums (13,8 Milliarden Jahre) zu bestimmen und die Existenz des supermassiven Schwarzen Lochs (SMBH) zu bestätigen - auch bekannt als. Sagitarrius A * - im Zentrum unserer Galaxie, ganz zu schweigen von vielen anderen. Es war auch verantwortlich für die Messung der Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt - mit anderen Worten, die Messung der Hubble-Konstante.
Dies spielte eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung der Wissenschaftler bei der Entwicklung der Theorie der Dunklen Energie, einer der tiefgreifendsten Entdeckungen seit Edwin Hubble (dem Namensgeber des Teleskops) vorschlug, dass sich das Universum bereits 1929 in einem Expansionszustand befindet. Das versteht sich von selbst Der Einsatz des Hubble-Weltraumteleskops führte zu einigen der größten Entdeckungen in der modernen Astronomie.
Trotzdem unterliegt Hubble immer noch Einschränkungen, die die Astronomen nun zu überwinden hoffen. Zum einen sind seine Instrumente nicht in der Lage, die entferntesten (und damit dunkelsten) Galaxien im Universum aufzunehmen, die nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall liegen. Selbst mit der Initiative „The Deep Fields“ kann Hubble nur noch etwa eine halbe Milliarde Jahre nach dem Urknall zurückblicken.
Wie Dr. John Mather, der Projektwissenschaftler für das James Webb-Teleskop, dem Space Magazine per E-Mail mitteilte:
"Hubble hat uns gezeigt, dass wir nicht sehen konnten, wie die ersten Galaxien geboren wurden, weil sie zu weit weg, zu schwach und zu rot sind. JWST ist größer, kälter und beobachtet Infrarotlicht, um diese ersten Galaxien zu sehen. Hubble hat uns gezeigt, dass es in der Mitte fast jeder Galaxie ein Schwarzes Loch gibt. JWST wird so weit wie möglich in die Vergangenheit zurückblicken, um zu sehen, wann und wie dies geschah: Hat die Galaxie das Schwarze Loch gebildet oder ist die Galaxie um ein bereits existierendes Schwarzes Loch herum gewachsen? Hubble zeigte uns große Wolken aus glühendem Gas und Staub, wo Sterne geboren werden. JWST wird durch die Staubwolken schauen, um die Sterne selbst zu sehen, wie sie sich in der Wolke bilden. Hubble hat uns gezeigt, dass wir einige Planeten um andere Sterne sehen können und dass wir chemische Informationen über andere Planeten erhalten können, die zufällig direkt vor ihren Sternen vorbeiziehen. JWST wird dies mit einem größeren Teleskop auf längere Wellenlängen ausweiten und Wasser auf einem Supererde-Exoplaneten nachweisen. Hubble zeigte uns Details von Planeten und Asteroiden in der Nähe von zu Hause, und JWST wird einen genaueren Blick darauf werfen, obwohl es immer noch besser ist, einen Besuchsroboter zu schicken, wenn wir können. "
Grundsätzlich wird die JWST in der Lage sein, etwa 100 Millionen Jahre nach dem Urknall, als die ersten Sterne und Galaxien geboren wurden, weiter zurück zu sehen. Es ist auch für den Betrieb am L2 Lagrange Point ausgelegt, der weiter von der Erde entfernt ist als Hubble - der so konzipiert wurde, dass er in der erdnahen Umlaufbahn bleibt. Dies bedeutet, dass der JWST weniger thermischen und optischen Störungen durch Erde und Mond ausgesetzt ist, aber auch die Wartung erschwert.
Mit seinem viel größeren Satz segmentierter Spiegel wird es das Universum beobachten, während es Licht von den ersten Galaxien und Sternen einfängt. Die äußerst empfindliche Optiksuite wird auch in der Lage sein, Informationen in den Wellenlängen Langwellenlänge (Orangerot) und Infrarot mit größerer Genauigkeit zu sammeln, die Rotverschiebung entfernter Galaxien zu messen und sogar bei der Suche nach außersolaren Planeten zu helfen.
Nachdem die Montage der Hauptkomponenten abgeschlossen ist, wird das Teleskop die nächsten zwei Jahre vor seinem geplanten Starttermin im Oktober 2018 Tests unterzogen. Dazu gehören Stresstests, bei denen das Teleskop den Arten intensiver Vibrationen, Geräusche und Geräusche ausgesetzt wird G Kräfte (zehnmal normal auf der Erde), die es im Inneren erfahren wird Ariane 5 Rakete, die es in den Weltraum bringen wird.
Sechs Monate vor ihrem Einsatz plant die NASA außerdem, das JWST an das Johnson Space Center zu senden, wo es den Bedingungen ausgesetzt sein wird, denen es im Weltraum ausgesetzt sein wird. Dies wird aus Wissenschaftlern bestehen, die das Teleskop in eine Kammer stellen, in der die Temperaturen auf 53 K (-220 ° C) gesenkt werden, um die Betriebsbedingungen am L2 Lagrange Point zu simulieren.
Sobald dies alles abgeschlossen ist und der JWST auscheckt, wird er an Bord einer gestartet Ariane 5 Rakete von Arianespaces ELA-3-Startrampe in Französisch-Guayana. Dank der Erfahrungen mit Hubble und aktualisierten Algorithmen wird das Teleskop kurz nach dem Start fokussiert und sammelt Informationen. Und wie Dr. Mather erklärte, gibt es zahlreiche große kosmologische Fragen:
„Woher kommen wir? Der Urknall gab uns Wasserstoff und Helium, die sich fast gleichmäßig über das Universum verteilten. Aber etwas, vermutlich die Schwerkraft, stoppte die Expansion des Materials und verwandelte es in Galaxien, Sterne und Schwarze Löcher. JWST wird all diese Prozesse untersuchen: Wie haben sich die ersten leuchtenden Objekte gebildet und was waren sie? Wie und wo haben sich die Schwarzen Löcher gebildet und was haben sie mit den wachsenden Galaxien gemacht? Wie haben sich die Galaxien zusammengeschlossen und wie sind Galaxien wie die Milchstraße gewachsen und haben ihre schöne Spiralstruktur entwickelt? Wo ist die kosmische dunkle Materie und wie wirkt sie sich auf die gewöhnliche Materie aus? Wie viel dunkle Energie gibt es und wie ändert sie sich mit der Zeit? “
Unnötig zu erwähnen, dass die NASA und die astronomische Gemeinschaft ziemlich aufgeregt sind, dass das James Webb-Teleskop mit dem Bau fertig ist, und nicht warten können, bis es eingesetzt wird und Daten zurücksendet. Man kann sich nur vorstellen, was für Dinge es tief im kosmischen Feld sehen wird. Aber schauen Sie sich in der Zwischenzeit unbedingt den Film an und sehen Sie, wie diese Bemühungen zusammengekommen sind:
