Die Erforschung des Universums und des Sonnensystems schreitet in immer schnellerem Tempo voran. Einer der jüngsten wissenschaftlichen Durchbrüche ist die Entwicklung des James-Webb-Weltraumteleskops . Das James-Webb-Teleskop arbeitet im sichtbaren, nahen und mittleren Infrarotbereich. Es besitzt einen Spiegel mit einem Durchmesser von 6,6 Metern und besteht aus achtzehn hexagonalen Segmenten. Das Teleskop ist als Infrarotobservatorium optimiert.
In diesem Artikel erzählen wir Ihnen alles, was Sie über das James-Webb-Weltraumteleskop, seine Eigenschaften und die Beiträge, die es für die Wissenschaft geleistet hat, wissen müssen.
Schlüsselmerkmale
Da die Erdatmosphäre Infrarotstrahlung absorbiert, sind Teleskope wie das James-Webb-Weltraumteleskop, das ungestörte Infrarotstrahlung beobachten kann, die größten und präzisesten Teleskope, die jemals ins All geschickt wurden. Es wurde entwickelt, um astronomische Objekte mit beispielloser Genauigkeit zu beobachten. Es kann Rückschlüsse darauf ziehen, wie die ersten Galaxien entstanden sind, wie Sterne geboren wurden und wie die Atmosphären von Exoplaneten beschaffen sind, um festzustellen, ob dort Leben möglich ist.
Dieser Aspekt war entscheidend für die Entdeckung dessen, was das James-Webb-Teleskop geleistet hat , und hat unser Wissen über den Kosmos und den Ursprung der Galaxien erweitert.
Andererseits ist das Besondere an diesem Teleskop, dass es aufgrund seiner Größe an der Spitze einer Rakete zusammengefaltet werden kann, um ins All befördert zu werden. Dort muss es sich im zusammengefalteten Zustand während des Fluges zu seinem Einsatzort in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde selbstständig entfalten können . Zu den Herausforderungen seiner technologischen Entwicklung gehört es, sich vor Hitze und Licht zu schützen und passiv, also ohne externe Energiequelle, zu kühlen.
Was für ein Teleskop ist das James Webb?
Das James-Webb-Weltraumteleskop arbeitet im Infrarotbereich, also unterhalb des sichtbaren Lichts. Es kann Licht auffangen, das für das menschliche Auge unsichtbar ist. Mit den entsprechenden Instrumenten könnte es jedoch bei der Erforschung kalter astronomischer Objekte, wie beispielsweise junger Planeten, hilfreich sein.
Es handelt sich außerdem um eine Strahlungsart, die Sternenstaub durchdringen kann, was sichtbares Licht nicht kann. Diese Eigenschaft ermöglicht die Untersuchung von Objekten wie Enuranen und Protosternen , die aus Sternenstaub entstehen oder von ihm umgeben sind, was Beobachtungen erschwert. Darüber hinaus könnte das vom Teleskop aufgefangene Infrarotlicht Echos der frühesten Galaxienentstehung sein, in Form von Licht, das durch die Expansion des Universums gedehnt wurde und sich zum roten Ende des Spektrums hin verschiebt. Aus diesem Grund wird das James-Webb-Weltraumteleskop manchmal als ein Teleskop bezeichnet, das durch die Zeit reisen kann.
Wie bewegt sich das James-Webb-Weltraumteleskop?
Das James-Webb-Weltraumteleskop ist auf die Erde ausgerichtet und umkreist die Sonne, ohne dabei anzuhalten. Es umkreist unseren Stern einmal jährlich und beschreibt alle fünf Monate eine Ellipse. Dank seines Kapton-Suchers sind seine Spiegel und Instrumentenmodule stets vor Sonnenlicht und Hitze geschützt. Der Gravitationsgleichgewichtspunkt, der Lagrange-Punkt 2, liegt 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt , wo es nur sehr wenig zusätzliche Energie für seine Bewegung benötigt.
Dank dieser Energieeffizienz kann das Teleskop die von seinen Solarzellen erzeugte Energie nutzen, um von der Erde gesendete Befehle auszuführen und die Messdaten zur Erde zurückzuübertragen. Befehle von der Erde zur Konfiguration von Beobachtungsmodi oder an andere Personen, die wissenschaftliche Instrumente verwenden, benötigen bis zu 30 Minuten für die 1,5 Millionen Kilometer lange Strecke zwischen dem Teleskop und der Sende- und Empfangsantenne. Hubble und sein Nachfolger Webb stehen vor diesen Herausforderungen.
Wie viel kostet das James-Webb-Weltraumteleskop?
Laut NASA belaufen sich die Kosten für Bau, Start und Betrieb des Observatoriums auf 8,8 Milliarden US-Dollar . Fünf Betriebsjahre kosten 860 Millionen US-Dollar, womit die geschätzten Gesamtkosten über den gesamten Lebenszyklus 9,66 Milliarden US-Dollar betragen. Es wurde jedoch auch hinzugefügt, dass das Teleskop voraussichtlich nicht nur fünf Jahre lang betrieben werden soll, sondern mit ausreichendem Verbrauchsmaterial etwa zehn Jahre lang hochrangige wissenschaftliche Beobachtungen ermöglichen soll.
Das Teleskop konnte gestrecktes Infrarotlicht von Objekten erfassen, die bis zu 13.500 Milliarden Lichtjahre entfernt waren, als sich die ersten Galaxien bildeten. Der James Webb befindet sich am Lagrange-Punkt 2, dem Punkt des Gravitationsgleichgewichts, der mit der Erde zusammenfällt.
Dieses Teleskop wird vom Space Telescope Science Institute in Baltimore , USA, betrieben. Wissenschaftler auf der Erde kontaktierten James Webb über Funkantennen in Goldstone, USA; Madrid, Spanien; und Canberra, Australien, je nachdem, welcher Standort – abhängig von Tageszeit und Erdposition – dem Teleskop am nächsten lag. Das Teleskop empfängt Daten über seine Kommunikationsantenne und sendet nach der Ausführung der ihm übermittelten Befehle auch eigene Daten von dort aus.
Wissenschaftler weltweit können ihre Forschungsprojekte einreichen, um auf die Daten für wissenschaftliche Untersuchungen zuzugreifen. In der ersten Phase führte das Team, das die Leistungsfähigkeit des James-Webb-Weltraumteleskops erforschte , fünf Monate lang vorbereitende Beobachtungen durch und stellte die Daten Amateur- und Profiastronomen zur Verfügung. Darauf folgt eine Phase mit garantierter Beobachtungszeit für diejenigen, die am Designprozess des Teleskops beteiligt waren, und schließlich die offene Beobachtungszeit für bereits konkurrierende Projekte – jene, die 80 Prozent der Beobachtungszeit des Webb-Teleskops in Anspruch nehmen werden.
Diese Projekte müssen anonym und ohne Bezugnahme auf frühere Arbeiten eingereicht werden, damit sie aufgrund ihrer Verdienste und unbeschadet des Geschlechts, der Nationalität oder der akademischen Erfahrung ausgewählt werden können.
Wer hat das James-Webb-Weltraumteleskop erfunden?
1988 stellte NASA-Administrator Riccardo Giaconi die Herausforderung, vor dem Start des Hubble-Weltraumteleskops ein Teleskop mit den Fähigkeiten des James-Webb-Weltraumteleskops zu bauen. Die Herausforderungen beim Bau dieses Teleskops, des ersten Weltraumteleskops der nächsten Generation (NGTS), wurden erstmals 1989 auf einer wissenschaftlichen Konferenz in den Vereinigten Staaten vorgestellt.
Dies ist keine individuelle Erfindung, sondern eine Teamleistung, die sich im Laufe der Entwicklung ändert und Kooperationen aus der ganzen Welt unter dem Dach der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der kanadischen Weltraumorganisation (CSA) und des Konsortiums von Partnern zusammenführt Industrie und Wissenschaftler.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über das James-Webb-Weltraumteleskop und seine Funktionen erfahren können.