Webb vor dem Transport nach Kourou; Bildrechte: NASA 2021 Webb vor dem Transport nach Kourou; Bildrechte: NASA 2021 - © Foto: NASA 2021 -
DAUN, 18.10.2021 - 12:14 Uhr
Technik - Satellit

Webb-Weltraumteleskop auf dem Weg zu den Sternen

NASA-ESA-Mission tritt in die Fußstapfen von Hubble

Letzte Station, Kourou. Das Webb Space Telescope (WST) ist im europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guayana, angekommen. Die Sonde wird nun für ihren Start vorbereitet, der für den 18. Dezember mit einer Ariane-5-Trägerrakete geplant ist (InfoDigital berichtete). Eines der vier wissenschaftlichen Instrumente ist der von Airbus in Deutschland gebaute Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec).

Vor dem Start wird im Oktober ein vollständiger Funktionstest durchgeführt, um sicherzustellen, dass alle Teile des Raumfahrzeugs nach der Reise nach Kourou noch wie erwartet funktionieren. Airbus wird die abschließenden elektrischen Funktionstests der vier wissenschaftlichen Instrumente (einschließlich NIRSpec), die etwa sechs Tage dauern werden, aktiv unterstützen.

„Das Webb-Teleskop wird die Art und Weise, wie wir das Universum sehen, verändern“, sagte Jean Marc Nasr, Leiter von Airbus Space Systems. „Unsere Beiträge zu den Instrumenten NIRSpec und MIRI sind ein Beweis für die Kompetenz von Airbus und den Wert, den wir in die moderne Astronomie einbringen können. Wir sind stolz darauf, eine Schlüsselrolle bei den zukünftigen Entdeckungen der Webb-Mission gespielt zu haben.“

Nach dem Einschwenken in die Umlaufbahn wird Webb eine einmonatige Reise antreten und dabei die vierfache Entfernung zum Mond zurücklegen, bis er sein endgültiges Ziel, den Lagrange-Punkt L2, erreicht, der von der Sonne aus gesehen etwa 1,5 Millionen km hinter der Erde liegt.

Airbus wird NIRSpec vom Start bis zur Inbetriebnahme (bis zum zweiten Quartal 2022) unterstützen und seine Parameter rund um die Uhr überwachen. Dazu gehören auch die kritische Abkühlphase und die ersten Funktionstests, wenn das NIRSpec-Instrument eingeschaltet wird. Schließlich wird das Airbus-Ingenieurteam auch während der Leistungsüberprüfung und Kalibrierung bis zum Ende der Inbetriebnahme Unterstützung leisten.

Das 200 Kilogramm schwere NIRSpec-Instrument ist ein Multi-Objekt-Spektrograph, der gleichzeitig das Spektrum von mindestens 100 Objekten wie Sternen oder Galaxien im nahen Infrarot mit verschiedenen spektralen Auflösungen bis hinunter zu 0,3 Nanometern messen kann. Die Beobachtungen werden im Wellenlängenbereich von 0,6 bis 5,0 Mikrometern durchgeführt. Sobald es in Betrieb ist, wird NIRSpec, oft auch als „Superauge“ bezeichnet, bei einer Temperatur von -230°C arbeiten. Ein Team von mehr als 70 Mitarbeitern an den Airbus-Standorten Ottobrunn, Friedrichshafen und Toulouse arbeitete an der Konzeption, der Entwicklung und schließlich der Integration und dem Test von NIRSpec, unterstützt von 17 europäischen Unterauftragnehmern und der NASA. Das Instrument wurde von Airbus für die Europäische Weltraumorganisation (ESA) entwickelt.

Aufgrund seiner ausgezeichneten Empfindlichkeit, seiner hohen Auflösung und seiner breiten Wellenlängenabdeckung ist NIRSpec ein Schlüsselinstrument, um einen tieferen Einblick in die Entwicklung des Universums zu gewinnen. Es verwendet ein hochgradig a-thermisches Konzept, bei dem alle Spiegel, die Spiegelhalterungen und die Grundplatte der optischen Bank aus Siliziumkarbid-Keramik SiC 100 bestehen.

Ein weiteres Instrument, das Mid-InfraRed Instrument (MIRI), ist ebenfalls Teil des europäischen Beitrags zur Webb-Mission. Airbus in Großbritannien war für das europäische Konsortium, das das MIRI gebaut hat, für das Management, die Technik und das Qualitätsmanagement zuständig, um einen einheitlichen Ansatz für den Entwurf, den Bau und den Testprozess zu gewährleisten. MIRI deckt den mittleren Infrarot-Wellenlängenbereich von 5 bis 28,3 Mikrometern ab. MIRI wird in der Lage sein, dicke Staubschichten zu durchdringen, die die Regionen mit intensiver Sternentstehung verdecken. Es wird die ersten Generationen von Galaxien sehen, die sich nach dem Urknall gebildet haben, und es wird die Orte der Entstehung neuer Planeten und die Zusammensetzung des interstellaren Mediums untersuchen. Um sicherzustellen, dass die Signale schwacher Objekte nicht durch das eigene Infrarotleuchten des Instruments übertönt werden, wird MIRI auf -266 °C gekühlt, nur 7 °C über dem absoluten Nullpunkt.

Mit dem NIRSpec-Instrument wird Webb die Entstehung der ersten Sterne und Galaxien in unserem Universum untersuchen, als dieses erst einige hundert Millionen Jahre alt war. NIRSpec wird in der Lage sein, die Spektren von typischerweise 60 bis 200 Galaxien auf einmal zu erfassen, so dass die Wissenschaftler die Entstehung und Entwicklung dieser Galaxien bis ins kleinste Detail beobachten können. NIRSpec wird auch in der Lage sein, die Atmosphäre von Exoplaneten zu untersuchen, also von Planeten, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen. Es wird insbesondere nach der Signatur von Schlüsselmolekülen wie Wasser suchen.

Webb, die Nachfolgemission des Hubble-Weltraumteleskops (HST), wird mit seinen wissenschaftlichen Instrumenten im Vergleich zu HST weiter in die Vergangenheit blicken können, vor allem aufgrund seiner höheren Empfindlichkeit und eines breiteren Wellenlängenbereichs zwischen 0,6 und 27 Mikrometern. Es wird erwartet, dass es erstaunliche Durchbrüche in der Weltraumforschung im Infrarotbereich bringen wird. Das 10 Milliarden Dollar teure Webb-Weltraumteleskop ist ein Gemeinschaftsprojekt der amerikanischen, europäischen und kanadischen Raumfahrtbehörden.


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