Das eindrucksvolle James-Webb-Weltraumteleskop, das leistungsstärkste Teleskop dieser Art, das jemals entwickelt wurde, wurde am 25. Dezember 2021 von Arianespace erfolgreich gestartet. Als ein gemeinsames Programm der NASA und seinen Schwesterorganisationen in Europa (ESA) und Kanada (CSA) erkundet Webb die Anfänge unseres Universums, indem es bis wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall in der Zeit zurückgeht. Es wird zudem mit unseren Planeten vergleichbare Exoplaneten – Planeten außerhalb des Sonnensystems – sowie die Entstehung und Entwicklung von Sternen und Galaxien erkunden. Das Hauptziel des Nachfolgers des legendären Hubble-Weltraumteleskops ist die Entdeckung von Galaxien, die zurück zu den relativen Anfängen des Universums reichen. Diese hochmoderne Zeitmaschine soll alle Aspekte der modernen Astronomie revolutionieren. Sie soll die versteckte Seite des Universums offenbaren: in Staub gehüllte Sterne, Moleküle in den Atmosphären anderer Welten, die ersten leuchtenden Sterne und Galaxien.

Webb sticht hervor!
 

 

Der Schlüssel zu Webbs herausragenden Fähigkeiten ist sein riesiger Primärspiegel, der aus 18 sechseckigen Segmenten besteht, und einen Durchmesser von 6,5 Metern hat. Der Spiegel ist hundertmal empfindlicher als der von Hubble, und kann das von entfernten Sternen und Galaxien ausgehende extrem schwache Licht erfassen. Webb ist mit vier Hauptinstrumenten ausgestattet: Imagern und Spektrometern.

Instrumente und Spiegel werden von einem riesigen Hitzeschild geschützt, das aus fünf hauchdünnen Schichten besteht. Mit ihm hält das Weltraumteleskop extremen Temperaturschwankungen stand, die von +110 °C bis -235 °C reichen.

Der Satellit ist nun auf dem Weg zu seiner endgültigen Orbitalposition, dem etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernten zweiten Lagrange-Punkt (L2). Während Hubble die Erde umkreist, umkreist James Webb die Sonne. Es steht in einer konstanten Ausrichtung zu Sonne und Erde, "hinter" letzterer. Darüber hinaus wendet der Spiegel seinen "Rücken" immer der Erde zu.

Das Gewicht des James-Webb-Weltraumteleskops betrug beim Start 6,2 Tonnen; seine Lebensdauer ist auf 10 Jahre ausgelegt.

Missionsverlauf
 

 

Das Webb-Teleskop bringt Licht in einen etwas anderen Teil des Spektrums als sein älterer Bruder. Während Hubble das Universum in einer Bandbreite vom Ultraviolettbereich bis in den Nahinfrarotbereich erkundet, deckt Webb das Spektrum von sichtbarem Licht bis in das mittlere Infrarot ab. Das neue Weltraumteleskop ist demnach in der Lage, das von den ersten Sternen und Galaxien ausgestrahlte Infrarotlicht zu untersuchen, sowie andere Planetensysteme.

Webb erkundet alle Phasen der kosmischen Entstehungsgeschichte, sucht nach den ersten entstehenden Sternen und Galaxien sowie nach jeglichen Lebensformen. Zugleich untersucht es die Entwicklung von Galaxien und die Entstehung der heutigen Sterne und Planeten.

Die Rolle von Thales Alenia Space beim James Webb

 

Ein Transponder aus Italien für die Kommunikation im Weltraum

Für den Bau des Transponders, mit dem das Raumfahrzeug aus dem Weltraum kommunizieren kann, entschied sich der Hauptauftragnehmer des Programms, Northrop Grumman, für Thales Alenia Space in Italien. Bei diesem Gerät konnte das Unternehmen auf seine lange Erfahrung bei der Herstellung von Transpondern für eine Vielzahl von Weltraummissionen zurückgreifen, angefangen bei Cassini-Huygens, über Mars Express, Venus Express, Rosetta, LISA Pathfinder, Gaia, hin zur BepiColombo-Mission zum Merkur.

MIRI-Elektronik aus Belgien

Thales Alenia Space in Belgien lieferte die integrierte Steuerelektronik (Integrated Control Electronics, ICE) für das optische Modul auf MIRI (Mid-Infrared Instrument) – eine Zusammenarbeit zwischen Europa und den USA. MIRI besteht aus zwei wesentlichen Komponenten: dem Spektrometer und dem MIRIM-Imager-Modul.

Wanderfeldröhrenverstärker von Thales ermöglichen den Datenverkehr mit der Erde

Alle vom James-Webb-Weltraumteleskop gesammelten Daten und Bilder werden über eine Mikrowellenverbindung zur Erde gesendet. Für große Distanzen von Millionen bis Milliarden von Kilometern werden die Mikrowellen durch Wanderfeldröhren (Travelling Wave Tube, TWT) von Thales Microwave and Imaging Sub-systems verstärkt.

 

Bildnachweis:  © ESA, NASA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team, Northrop Grumman Aerospace Systems / STScI / ATG medialab - © ESA/ATG medialab - © ESA / D. Ducros