Raumfahrt James Webb Weltraumteleskop hat sein Ziel erreicht – 1,5 Millionen Kilometer in 30 Tagen

Nach einer letzten Kurskorrektur hat das James Webb Weltraumteleskop am 24. Januar 2022 seine endgültige Position erreichen. In 30 Flugtagen hat das Teleskop fast 1,5 Millionen Kilometer zurückgelegt. Bis das derzeit größte und teuerste Weltraumteleskop erste Bilder liefert, werden aber noch einige Monate vergehen.

Das James Webb Weltraumteleskop
Nach 30 Flugtagen hat das James Webb Weltraumteleskop (hier eine Grafik) sein Ziel erreicht. Bildrechte: Adriana Manrique Gutierrez, NASA Animator

Das James Webb Weltraumteleskop (JWST) ist am Ziel. Nach einer letzten Korrekturzündung der Triebwerke im Anflug, hat das teuerste und größte Weltraumteleskop aller Zeiten am Abend des 24. Januar den Langrange-Punkt 2, rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, erreicht.

Ab jetzt wird das Teleskop um diesen Punkt kreisen. Das hat mehrere Gründe. Der Lagrange-Punk L2 ist was die Gravitation im Bezugssystem Sonne, Erde, Teleskop angeht ein sehr stabiler Punkt. Die Gravitationskräfte von Erde und Sonne und die Zentrifugalkraft der Bewegung eines kleinen dritten Körpers, in diesem Fall das Teleskop, sind weitgehend im Gleichgewicht. Das bedeutet: Die Bahn kann bei geringem Aufwand (mit einem Korrekturschub der Triebwerke alle drei Wochen) stabil gehalten werden. Sonne, Erde und Mond befinden sich immer hinter dem Teleskop, so dass sie die Beobachtung nicht behindern und durch die Umkreisung kann das JWST den gesamten Weltraum sehen. Dadurch, dass das Teleskop aber nicht auf L2 verharrt, sondern ihn umkreist, steht es niemals im Erdschatten, was für die Energieversorgung wichtig ist.

Langsamer als ein Passagierflugzeug

Mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von knapp 2.100 Kilometern pro Stunde war JWST nach seinem Start am 1. Weihnachtsfeiertag nicht besonders schnell unterwegs. In den letzten Tagen hatte das Teleskop sogar nur noch etwas über 700 km/h Geschwindigkeit, war also langsamer als ein normales Passagierflugzeug. Das hatte ganz einfache Gründe, so Karen Richon, die leitende Flug-Ingenieurin für das JWST bei der NASA. Und das begann schon beim Start der Ariane-5-Rakete. "Wenn die Ariane Webb auch nur ein bisschen zu viel Energie gegeben hätte, um sie auf L2 zu bringen, würde sie dort zu schnell fliegen und ihre gewünschte wissenschaftliche Umlaufbahn überschreiten." Das Teleksop wäre also über sein Ziel hinausgeschossen.

Eine hohe Anfluggeschwindigkeit hätte nämlich ein großes Bremsmanöver erfordert. Doch das war nicht möglich. Denn es wäre nur gegangen, wenn das Teleskop sich gedreht hätte, da die Triebwerke in Richtung Sonne zeigen, damit sie selbst das Teleskop nicht beschädigen. Doch das James Webb in Richtung Sonne zu drehen, um Gegenschub zu geben, war auch keine Option. Denn das hätte seine Teleskopoptik und -instrumente direkt der Sonne ausgesetzt und damit überhitzt. Also blieb nur die Option: Langsam anfliegen!

Im Sommer sendet das Teleskop die ersten Bilder

Bereits auf dem Flug hat das James Webb seinen Sonnenschild entfaltet und die Spiegel ausgeklappt. Bis das Teleskop damit erste Aufnahmen machen kann, werden aber noch Monate vergehen. Allein für die korrekte Einrichtung aller Elemente des Spiegels sind drei Monate geplant. 132 Aktuatoren (kleine Steuerungselemente, die etwas bewegen können) bringen die einzelnen Spiegel des Teleskops in die richtige Stellung. 18 größere Aktuatoren sind nötig, damit die Krümmung erreicht wird. Wenn alle Elemente richtig positioniert sind und das Teleskop heruntergekühlt ist, dann beginnt im Frühsommer die Arbeit. Oder mit den Worten des leitenden wissenschaftlichen Beraters der ESA Mark McCaughrean:"Dann können wir Wissenschaft machen.“ Und das All so zeigen, wie wir es noch nie zuvor gesehen haben.

Beim James-Webb-Weltraumteleskop handelt es sich um das größte je gebaute Weltraumteleskop. Bei dem Projekt arbeiten die Europäische, die US-Amerikanische und die Kanadische Raumfahrtagentur zusammen, insgesamt 24 Staaten. James Webb wird aber allen Wissenschaftlern der Welt zur Verfügung stehen. Viele Jahre Vorbereitung stecken in der Mission, deren Kosten insgesamt auf 10 Milliarden US-Dollar beziffert werden und die mehrfach verschoben wurde.

Im Gegensatz zum Hubble-Weltraumteleskop, das im sichtbaren nahen ultravioletten und nahen infraroten Spektrum arbeitet, schaut das Webb-Teleskop mit der Infrarotastronomie in die Weiten des Universums. "Man kann da im Prinzip durch Staubscheiben hindurchschauen, man kann Planetenentstehung sehen. Alles, was bis jetzt im Verborgenen lag, wird jetzt sichtbar", so Dirk Schlesier vom Planetarium Halle.

gp

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