Das James Webb Teleskop (JWST) ist ein Weltraumteleskop für die Infrarotastronomie, welches als Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops und des Spitzer-Weltraumteleskops gilt. Es wurde ab 1996 als gemeinsames Projekt von NASA, ESA und CSA entwickelt und startete am 25. Dezember 2021. Am 24. Januar 2022 erreichte es seine Umlaufbahn um den Lagrange-Punkt L2. Die ersten Bilder wurden im Juli 2022 der Öffentlichkeit präsentiert.
Technische Daten des JWST
Das James Webb Teleskop ist das größte und leistungsstärkste Weltraumteleskop, das je gebaut wurde. Mit einem Spiegeldurchmesser von 6,5 Metern und einem Gewicht von etwa 6,5 Tonnen wird das Teleskop in der Lage sein, Bilder von den entferntesten und ältesten Galaxien im Universum aufzunehmen. Die Kosten des JWST belaufen sich auf circa 10 Milliarden US-Dollar.
| Kosten | Entfernung | Missionsdauer | Spiegelgröße |
|---|---|---|---|
| 10 Mrd. USD | 1,5 Mio. km | 10 Jahre | 6,5 m |
Hier sind einige technische Daten des James Webb Teleskops im Detail:
Spiegel und Instrumente:
Das James Webb Teleskop wird aus 18 hexagonalen Spiegelsegmenten bestehen, die zu einem Gesamtdurchmesser von 6,5 Metern zusammengesetzt werden. Diese Spiegel sind aus ultraleichtem Beryllium gefertigt und werden in der Lage sein, das Licht aus dem All zu sammeln und auf die Instrumente des Teleskops zu lenken.
Das Teleskop wird vier Hauptinstrumente an Bord haben:
- Das Near Infrared Camera (NIRCam): Ein Kamera-Instrument, das in der Lage sein wird, Bilder im Nahinfrarotbereich aufzunehmen. Es wird das wichtigste Instrument des Teleskops sein, um Galaxien und Sterne im frühen Universum zu erforschen.
- Das Near Infrared Spectrograph (NIRSpec): Ein Spektrometer-Instrument, das in der Lage sein wird, das Licht von entfernten Galaxien und Sternen in einzelne Spektrallinien aufzuschlüsseln. Dies wird es ermöglichen, mehr über die chemische Zusammensetzung und die Entfernung dieser Objekte zu erfahren.
- Das Mid-Infrared Instrument (MIRI): Ein Kamera- und Spektrometer-Instrument, das im mittleren Infrarotbereich arbeiten wird. MIRI wird in der Lage sein, die Bildgebung von Gas- und Staubwolken in unserer Galaxie und darüber hinaus durchzuführen.
- Das Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS): Ein Instrument, das für die präzise Ausrichtung des Teleskops und für die Erforschung von extrasolaren Planeten verwendet wird.
Betrieb:
Das James Webb Teleskop wird in einer Umlaufbahn um den zweiten Lagrange-Punkt (L2) des Erde-Sonne-Systems betrieben werden, der sich in einer Entfernung von etwa 1,5 Millionen Kilometern von der Erde befindet.
Das Teleskop wird in der Lage sein, sich selbst zu orientieren und zu stabilisieren, um präzise Bilder zu liefern. Es wird von einer Bodenstation aus gesteuert, die mit dem Teleskop über das Deep Space Network (DSN) der NASA kommunizieren wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das James Webb Teleskop ein hochkomplexes Instrument ist, das mit modernster Technologie ausgestattet ist. Seine Fähigkeit, das Licht von den entferntesten Objekten im Universum aufzufangen und zu analysieren, wird den Wissenschaftlern wichtige neue Erkenntnisse liefern und unser Verständnis des Universums erweitern.
Aufgaben des James-Webb-Weltraumteleskops
Das James Webb Teleskop (JWST) hat viele wichtige Aufgaben. Dank seiner empfindlichen Infrarot-Optik ist es in der Lage, selbst feine Infrarotstrahlen wahrzunehmen und in weiter Ferne zu sehen. Dadurch kann es Planeten nach ihrer Entstehung beobachten, da das Licht von Sternen viel Zeit benötigt, um die Erde zu erreichen.
Das Teleskop ermöglicht es uns also, in den Himmel der Vergangenheit zu schauen und sogar Spuren vom Urknall zu entdecken, die vor 13,8 Milliarden Jahren stattgefunden haben. Obwohl dieses Licht sehr schwach ist, kann das JWST es dennoch sammeln und uns wertvolle Informationen über vergangene Zeiten liefern.
Die Lichtwellen, die das JWST aufnimmt, haben bereits eine sehr lange Reise hinter sich und sind durch die Ausdehnung des Universums bis auf das zwanzigfache ihrer Ursprungslänge gedehnt worden. Deshalb sind sie für uns Menschen nicht mehr sichtbar, aber das Teleskop kann sie dennoch sammeln.
Mit Hilfe von Infrarotlicht kann das JWST auch in dunkle Staubwolken schauen, die neue Sterne im All umgeben. In einigen Fällen ist es sogar 100-mal empfindlicher als das Hubble-Teleskop.
Eine weitere wichtige Aufgabe des JWST ist es, nach Exoplaneten zu suchen und deren Atmosphären zu untersuchen. Exoplaneten sind Planeten, die um andere Sterne als unsere Sonne kreisen. Das Teleskop sucht nach solchen Planeten, auf denen sich Leben entwickeln könnte.
Die spannendsten Entdeckungen des James Webb Teleskop
- Sternengeburten in den Säulen der Schöpfung: Im Adlernebel, der etwa 7.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, hat das James-Webb-Teleskop unzählige Protosterne entdeckt, die noch nicht vollständig entwickelt sind und deren Material sich weiter verdichten muss, bevor sie zu leuchtenden Sternen werden.
- Bilder der Phantom-Galaxie: Die Phantom-Galaxie ist ein beeindruckendes Beispiel eines galaktischen Systems mit perfekter Spiralform, die dank der Infrarotmessung durch das James-Webb-Teleskop sichtbar gemacht werden konnte. Zusätzliche Untersuchungen haben ein helles Galaxiezentrum und eine faserartige Struktur an den Spiralarmen aufgedeckt, in denen Forschende glauben, dass auch Sterne entstehen.
- Geheimnisvolle Entdeckung am Wolf-Rayet-Stern: Das James-Webb-Teleskop hat wellenförmige Muster in Form von Ringen um den Wolf-Rayet-Stern WR140 registriert, die nicht mit den üblichen Beugungsmustern von Teleskopen verwechselt werden dürfen. Diese ringförmige Struktur wird durch die Wechselwirkung mit einem kleineren Begleitstern verursacht und von einer Staubwolke umgeben.
- Die Wolken des Titans im Detail: Durch das James-Webb-Teleskop konnte man Wolken aus Methan in der dichten Atmosphäre des Saturnmonds Titan sichtbar machen. Forschende hoffen, durch weitere Beobachtungen neue Gase auf Titan zu entdecken.
- James-Webb-Teleskop zeigt mysteriösen Nebel: Vor dem James-Webb-Teleskop galt der südliche Ringnebel als weniger spannend für die Weltraumforschung. Gegenwärtig vermutet man einen dritten Stern, der den Betrachtenden jedoch vorerst verborgen bleibt.
- Brauner Zwerg mit staubigen Sandwolken: VHS 1256 b ist streng genommen kein Planet. Als Brauner Zwerg klassifiziert ist er größer als herkömmliche Planeten, jedoch für seine Art eher klein, was auf ein junges Alter schließen lässt. Außerdem leuchtet er schwach im rötlichen Schein. Durch das James-Webb-Teleskop legte man obendrein offen, dass der Braune Zwerg über sandige Silikatwolken verfügt.
- Weltraumteleskop entdeckt Galaxien-Kollaps: Während die galaktischen Sternenansammlungen miteinander verschmelzen, entstehen neue Sterne. Der Prozess soll ganze zwanzig Mal schneller vonstattengehen als etwa in unserer Milchstraße.
James Webb Teleskop Bilder
Alle Bilder wurde der Seite der NASA entnommen.
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Häufig gestellte Fragen
Die Kosten werden mit 10 Milliarden US-Dollar veranschlagt.
Das JWSP befindet sich an einem sogenannten Lagrange-Punkt in 1,5 Millionen Kilometer Entfernung.
Mit dem James-Webb-Teleskop haben Forscher sechs massereiche Galaxien im frühen Universum entdeckt, die laut den gängigen Theorien nicht existieren dürften. Denn sie besitzen mehr Masse, als sie zu diesem Zeitpunkt im frühen Universum haben sollten.