Eine Illustration des James Webb-Weltraumteleskops. Adriana Manrique Gutierrez/NASA
Das James Webb Space Telescope der NASA, das größte Weltraumobservatorium der Geschichte, wird auf einer starten.Ariane 5-Rakete vom Weltraumzentrum Guayana in Kourou, Französisch-Guayana am 24. Dezember, nach14 Jahre Verspätung.
Das Teleskop hat zwei Hauptmissionen. Seine erste Mission besteht darin, die frühen Phasen des Universums zu erforschen, indem es Infrarotlicht aus dem Kosmos sammelt, um die Ursprünge des Universums zu beleuchten. Seine zweite Mission besteht darin, Planeten zu entdecken, die außerhalb unseres sindSonnensystem und untersuchen ihre Atmosphären nach Lebenszeichen.
Die Kosten des Webb-Teleskops belaufen sich auf etwa 10 Milliarden US-Dollar 9 Milliarden Euro und decken die 20-jährige Bauzeit, den Start und den fünfjährigen Betrieb im Weltraum ab.
Das Teleskop, das mit einem 6,5 m breiten Spiegel und vier superempfindlichen Instrumenten ausgestattet ist, wird tagelang auf einen sehr schmalen Punkt am Himmel starren, um Licht zu erkennen. "Sie werden nur kleine rote Flecken sein."sagtJohn Mather, ein leitender JWST-Projektwissenschaftler und Nobelpreisträger. „Wir denken, dass es Sterne oder Galaxien oder Schwarze Löcher geben sollte, die 100 Millionen Jahre nach dem Urknall beginnen könnten. Es werden nicht viele von ihnen zu finden seinzu dieser Zeit, aber das Webb-Teleskop kann sie sehen, wenn sie da sind, und wir haben Glück", sagte er. der BBC World Service.
Aber das Teleskop emittiert auch selbst Infrarotlicht von seinen elektronischen Geräten, daher müssen seine Instrumente wirklich kalt sein, etwa 40 Kelvin 388° Fahrenheit unter Null oder 233° Celsius unter Null, während die Detektoren im mittleren Infrarot liegenInstrument MIRI muss bei noch kälteren Temperaturen sein, weniger als 7 Kelvin 448 ° Fahrenheit unter Null oder 266 ° Celsius unter Null.
Nach seiner Einführung wird Webb einen Sonnenschutz von der Größe eines Tennisplatzes entfalten, um den MIRI und andere Instrumente vor der Sonnenwärme zu schützen. Der Kryokühler von MIRI wird 19 Tage damit verbringen, die Temperatur der Detektoren des Instruments auf weniger als 7 Kelvin zu senken.nach ungefähr 77 Tagen nach dem Start.
"Es ist relativ einfach, etwas auf diese Temperatur auf der Erde abzukühlen, typischerweise für wissenschaftliche oder industrielle Anwendungen", sagte Konstantin Penanen, ein Kryokühler-Spezialist bei Jetantriebslabor der NASA in Südkalifornien, das das MIRI-Instrument für die NASA verwaltet. „Aber diese erdbasierten Systeme sind sehr sperrig und energieineffizient. Für ein Weltraumobservatorium brauchen wir einen Kühler, der physisch kompakt und sehr energieeffizient ist und er hatsehr zuverlässig zu sein, weil wir ihn nicht reparieren können. Das sind also die Herausforderungen, denen wir uns gestellt haben, und in dieser Hinsicht ist der MIRI-Kryokühler sicherlich auf dem neuesten Stand", fügte er hinzu.
Eines von Webbs Zielen wird es sein, die Eigenschaften der ersten Generation von Sternen zu untersuchen, die im Universum entstanden sind. Webbs Nahinfrarotkamera oder das NIRCam-Instrument wird in der Lage sein, diese extrem weit entfernten Objekte zu erkennen, während MIRI bei der Bestätigung helfen wirddass diese schwachen Lichtquellen Ansammlungen von Sternen der ersten Generation sind, und es wird auch auf der Erde verbreitete Moleküle wie Wasser, Kohlendioxid und Methan und solche von Gesteinsmineralien wie Silikate in geeigneten Umgebungen um nahe Sterne erkennen,wo sich Planeten bilden können.
"Durch die Kombination von Expertise aus den Vereinigten Staaten und Europa haben wir MIRI zu einer leistungsstarken Funktion für Webb entwickelt, die es Astronomen aus der ganzen Welt ermöglicht, große Fragen zur Entstehung und Entwicklung von Sternen, Planeten und Galaxien zu beantworten."sagte Gillian Wright, Co-Leiterin des MIRI-Wissenschaftsteams und europäische Hauptforscherin des Instruments am UK Astronomy Technology Centre UK ATC.