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Das James-Webb-Teleskops am L2

Reiseziel erreicht: Das James-Webb-Teleskop ist jetzt auf Position

Nach seinem 1,5-Millionen-Kilometer-Trip durchs All hat das neue Super-Teleskop der NASA sein Ziel hinterm Mond erreicht. Nun muss es auf Eiseskälte abkühlen - und kann dann damit beginnen, in die hintersten Winkel des Universums zu blicken. Im Clip: Wie funktioniert eigentlich ein Teleskop?
Reiseziel erreicht: Das James-Webb-Teleskop ist jetzt auf Position
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Das Wichtigste zum Thema James-Webb-Weltraumteleskop

  • Nach dem Start Ende Dezember ist das "James-Webb-Teleskop" nach 30 Tagen Reise durchs All an seinem Zielort L2 hinterm Mond angekommen.

  • Das Super-Teleskop nutzte seine eigenen Steuerdüsen für die letzten Manöver. Grund: Die Ingenieur:innen fürchteten, das Gerät könne übers Ziel hinausschießen. Die Startrakete Ariane 5 hatte dem Teleskop daher extra zu wenig Schwung mitgegeben.

  • Das NASA-Teaam wollte verhindern, dass sich das Teleskop umdrehen muss, um zurückzufliegen. Dann hätte es seinen Spiegel der Sonne zuwenden müssen - eine Katastrophe für das Temperatur-empfindliche Fernrohr.

  • Bereits während der 1,5 Millionen Kilometer weiten Reise hat es wichtige Aufgaben erledigt: Zuerst entfaltete es die Solar-Paneelen zur Stromversorgung, dann seinen Tennisplatz-großen Sonnenschutzschirm. Zuletzt klappte der 18-teilige Hauptspiegel aus.

  • Bis das Teleskop optimal arbeiten kann, muss es 100 Tage abkühlen. Die ersten Bilder erwarten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Sommer.

  • Das "JWST", wie das "James Webb Space Telescope" auch genannt wird, soll in die ältesten Winkel des Universums schauen. Dabei wollen die Wissenschaftler:innen erforschen, wie sich Planetensysteme aus Gas und Staub entwickelt haben.

Hinterm Mond: So fliegt das Weltraum-Teleskop durch den Weltraum

Auf dem etwa 1,5 Millionen Kilometer entfernten "Lagrange-Punkt 2" kreist das Teleskop jetzt mit der Erde um die Sonne.

Hier hat es beste Sicht: Denn abgewandt von der Erde bekommt es weniger störende Infrarotstrahlen ab und kann zudem die Sterne ohne Unterbrechung beobachten, weil unser blauer Planet ihm nie in die Quere kommt.

Kompliziert: Das Teleskop "parkt" nicht direkt am L2, sondern fliegt um ihn herum. Physikalisch gesehen ist der L2 nämlich ein Gravitationszentrum, in dem sich die Fliehkraft und die Anziehungskraft des Sonne-Erde-Systems gegenseitig aufheben. Die Umlaufbahn des Teleskops sieht aus wie ein Wagenrad, das im Kreis um die Sonne herumfährt - mit dem "Webb" auf der Außenkante.

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Die Super-Eigenschaften des JWST

  • Das Weltraumteleskop ist der Nachfolger des legendären Hubble-Teleskops, das jahrzehntelang aus der erdnahen Umlaufbahn spektakuläre Aufnahmen lieferte.

  • 👴

    Das JWST wird die für uns unsichtbare Infrarotstrahlung messen (was das ist, erfährst du unten). Grund: Uralte Bereiche im Universum entfernen sich so schnell von uns, dass ihr Licht nur noch als infrarotes Licht bei uns ankommt. Es kann also Sterne aus der Anfangszeit des Universums sehen.

  • ☁️

    Hubble wurde wegen seiner spektakulären Galaxie-Bilder berühmt (siehe unten). Aber: Infrarotes Licht dringt durch Gaswolken - im Gegensatz zu sichtbaren Licht. Das James-Webb-Teleskop kann zudem erkaltete Sterne aufspüren, wenn diese nur noch infrarotes Licht aussenden. Das Teleskop wird also Sterne sehen, die Hubble verborgen blieben.

  • 🕐

    Hat das Super-Fernrohr sein Ziel erreicht, soll es von dort aus 5 Jahre Daten liefern. Wenn alles gut läuft, vielleicht sogar 10.

  • 🔭

    Es ist das 2. Weltraum-Teleskop, das für die NASA im Dezember gestartet ist. Am 9. Dezember 2021 hat sie bereits das Röntgen-Teleskop IXPE ins All geschickt.

  • 👨‍🚀

    Namenspate des Teleskops ist James Edwin Webb. Der frühere, legendäre NASA-Direktor brachte in den 60er-Jahren das Apollo-Programm voran. Kurios: Er trat ein Jahr vor der Mondlandung zurück.

So funktioniert das James-Webb-Teleskop

Illustration des James-Webb-Weltraumteleskop

So ist das James-Webb-Weltraumteleskop aufgebaut.

Der Sonnenschutz entfaltet sich

Damit das riesige Teleskop in die Ladebucht der Rakete passt, faltete die NASA den Tennisplatz-großen Sonnenschirm und den 6,5 Meter große Spiegel einfach zusammen. Kurz nach dem Start entfalteten sich die Solarpaneele für die Stromversorgung.

Im nächsten Schritt entfaltete sich 2 Tage lang der Sonnenschild aus 5 übereinander liegenden Kunststoff-Planen. Ein kompliziertes System aus Motoren und Kabeln zog die nur wenige Hundertstel  Millimeter dünnen Folien-Lagen zu einer mehrlagigen Fläche auseinander (siehe Video).

Jede Lage senkt die Temperatur um etwa 55 Grad Celsius. Am Ende soll die sonnenabgewandten Seite des Teleskops 330 Grad kälter sein als die sonnenzugewandte Seite. Ohne den Sonnenschirm könnte das Teleskop nicht arbeiten. Da das Teleskop Infrarotlicht messen will - also Wärmestrahlung - brauchen seine Sensoren eine Eiseskälte von minus 235 Grad Celsius. Am Ende klappten die 18 Segmente des Hauptspiegels aus.

Hier siehst du, wie der Sonnenschild ausgefahren wird

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Goldstück: der Spiegel des Teleskops

Das James-Webb-Weltraumteleskop beim Test auf der Erde

Der Spiegel des James-Webb-Teleskops (hier beim Test in der Vakuumkammer) besteht aus 18 sechseckigen Segmenten, die das Licht einfangen, bündeln und auf einen zweiten Spiegel zurückwerfen. Von dort wird es in einen Sensor geleitet, der daraus ein Bild erstellt. Damit das Licht gut reflektiert wird, sind alle Teile mit Gold bedampft.

Infrarot: Teil des elektromagnetischen Wellenspektrums

Wellenspektrum und Größe von Radiowellen

Elektromagnetische Wellen können so kurz sein wie ein Atomkern oder so lang wie ein ganzer Häuserkomplex. Mit den kurzen Wellen lässt sich ein gebrochener Arm röntgen, mit den langen prima Radio hören - und das Universum erforschen.

Teurer Abschied: Das Webb auf dem Weg ins All

Das James-Webb-Teleskop trennt sich von der Ariane 5

Das Super-Teleskop kurz nach dem Abkoppeln von der Rakete - endlich! Die Bau- und Betriebskosten des neuen Teleskops der NASA liegen umgerechnet bei fast 8 Milliarden Euro - statt wie ursprünglich geplant bei 3,3 Milliarden. Zudem sollte das Teleskop ursprünglich 2011 starten. Der Berliner Flughafen BER lässt grüßen.

Der Start des "Webb"

Start des James-Webb-Teleskops mit einer Ariane 5-Rakete

Kleiner Anteil, große Verantwortung: Auch die Europäische Raumfahrtagentur ESA ist mit von der Partie - allerdings nur als Minipartner. Von den umgerechnet fast 8 Milliarden Euro Gesamtkosten steuert sie nur etwa 300 Millionen Euro bei - in Form des Starts. Das gut 6 Tonnen schwere "Webb" hob am 25. Dezember 2021 auf der europäischen Schwerlastrakete Ariane 5 ab ins All.

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Veröffentlicht: 25.01.2022 / Autor: Peter Schneider