IMP am Kepi (© 2022-)
Marie-Sophie, Klasse 10d
Das James Webb Space Telescope ist das größte je gebaute Weltraumteleskop und ist ein Teleskop für Infrarotastronomie. Es ist ein Kooperationsprojekt der NASA, ESA und CSA. Es wurde nach dem zweiten Administrator der NASA, James Edwin Webb benannt, was sehr umstritten war, da er kein Wissenschaftler, sondern nur in der Verwaltung tätig war.
Seine 4 Hauptaufgaben sind:
Das JWST flog in zusammengefaltetem Zustand ins All und besitzt verschiedene Infrarotkameras für verschiedenste Zwecke, wie z.B. die NIR CAM (Near Infrared Camera). Diese ist der wichtigste Bildlieferant des JWST und hat 2 Hauptaufgaben:
Sie ist im Integrated Science Instrument Module (ISIM) untergebracht und hat eine Genauigkeit von mind. 93 nm.
Zudem gibt es noch das MIRI (Mid Infrared Instrument). Es besitzt einen Kamera und einen Spektrographen und deckt Wellenlängen von 5-28 µm ab. Das Kameramodul liefert Breitbandbilder und von einem innovativen Cryocooler auf -266°C gekühlt.
Die Versorgungseinheit (Spacecraft Bus) stellt die Technik für die grundlegenden Betriebsfunktionen der Sonde bereit. Sie besitzt einen Adapterring, mit dem das JWST an der Trägerrakete Ariane 5 ECA befestigt wurde. Alle elektronischen Komponenten sind gegen Weltraumstrahlung gehärtet und abgeschirmt.
Damit das JWST auch mit genügend Energie versorgt werden kann, verfügt dies über Solarmodule mit einer Gesamtleistung von 2kW. Dabei wurden mögliche Schäden durch Mikrometeoriten berücksichtigt.
Das Kommunikationssystem besteht aus 2 ungerichteten Rundstahlantennen für Telemetrie und Tracking und einer Antenne mit 20cm Durchmesser für die Datenübertragung und Notfallkommunikation. Die Kommunikation mit der Erde kann zu jeder Zeit und Raumlage stattfinden.
Über eine 60cm lange Parabolantenne werden Wissenschaftsdaten and die Antenenstationen des Deep Space Networks (Goldstone, Canberra und Madrid) übertragen. Das JWST sendet zwei mal am Tag über die Deep Space Networks Daten und die Anweisungen werden für eine Woche hochgeladen.
Das Kontrollsystem behinhaltet einen Bordcomputer und eine SSD. Für die Datenübertragung zwischen den Haputkomponenten wird Space Wire benutzt, da es sehr robust ist und auf die Anforderungen des Weltraums angepasst ist.
DAs JWST bewegt sich mithilfe von Antrieben und Treibstofftanks im Weltraum fort. Diese sind in der Versorgungseinheit untergebracht. Der Treibstoffvorrat ist auf 10 Jahre und ein halbes Jahr Vorbereitungszeit ausgelegt. Dabei gibt es:
Es gibt auf dem JWST eine heiße und kalte Seite. Die Versorgungseinheit befindet sich auf der heißen Seite. Die Haupt- und Sekundärspiegel befinden sich auf der kalten Seite.
Das Sonnenschild hat die Aufgabe, Infrarot- und Wärmestrahlung vom Teleskop und den Instrumenten fernzuhalten. Das mehrlagige Strahlungsschild besteht aus 5 Lagen Kapton und ist zusätzlich mit Aluminium beschäftigt. Die äußeren beiden Lagen des Sonnenschilds sind außerdem mit dotiertem Silizium beschichtet, was die elektrische Leitfähigkeit erhöht und die statische Aufladung durch geladene Partikel verhindert. Kleine, bewusst eingebaute Löcher sorgen dafür, dass währen des Starts luft sich gleichmäßig verteilen kann. Die ersten 5 Lagen schützen auch vor der Wärme der Versorgungseinheit.
Das JWST ist als Korsch-Teleskop aufgebaut und hat einen Haupspiegel mit einem Durchmesser von 6,5m, dessen 18 sechseckige Segmente sich erst im All entfalten. Der konvexe Fangspiegel lässt sich in sechs Freiheitsgraden ausrichten, besteht aus Beryllium und ist goldbeschichtet. Er ist zudem an einer faltbaren Haltestruktur angebracht. Über einen unbeweglichen Tertiärspiegel und Feinausrichtungsspiegel wird Licht auf die Instrumente der Bildebene geleitet.
Ab 1989 wurde an einen Nachfolger des Hubble-Teleskops gedacht. Die Gesamtkosten beliefen sich auf 10 Milliarden US-Dollar und ist damit das teuerste Projekt in der Geschichte der unbemannten Raumfahrt.
Der Ursprüngliche Start des JWST war auf 2007 angelegt. Nach zweimaliger Verschiebung des Starttermins startete das JWST am 25.12.2021 mit dem Ziel, den 1,5 Mio km von der Erde entfernten Punkt L2 zu erreichen.
Der Unterschied zum Hubble-Telesop besteht darin, dass der Primärspiegel eine größere Fläche besitzt. Zudem deckt das JWST einen größeren Infrarotbereich ab. Aufgrund der 18 hexagonalen Segmente kann das JWST sich genaustens ausrichten und so schärfere Bilder als Hubble erzeugen.
Entdeckt hat das JWST unter anderem, dass bei dem Gasplaneten WASP-96-B Wasser und Wolken in dessen Atmosphäre vorhanden sind.
Das JWST ist ein revolutionäres Teleskop, dass die Erkenntnissicherung in der Astronomie für Jahre substaniell erweitern wird. Die verwendeten Technologien sind sehr fortschrittlich und es wird viele Antworten auf große Fragen liefern.
IMP am Kepi (© 2022-)