September 30, 2022

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Der Spiegel des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA übertrifft die Erwartungen, während die Ausrichtung fortgesetzt wird

Der Spiegel des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA übertrifft die Erwartungen, während die Ausrichtung fortgesetzt wird

Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat einen weiteren wichtigen Schritt bei der Ausrichtung des Spiegels abgeschlossen und das höchste Infrarotbild veröffentlicht, das jemals aus dem Weltraum aufgenommen wurde.

Vor weniger als zwei Monaten hat das James-Webb-Weltraumteleskop seine ersten Bilder im Weltraum aufgenommen. Die Bilder wurden vom Stern HD84406 im Sternbild Ursa Major aufgenommen und zeigten die 18 Spiegelsegmente von Webb, die noch nicht ausgerichtet wurden, um ein einziges klares Bild zu erzeugen. Wissenschaftler, die an Webb arbeiten, haben die letzten zwei Monate damit verbracht, kleine Anpassungen an der Ausrichtung der Spiegel vorzunehmen, um ein einziges, einheitliches Bild von der NIRCam oder dem primären Bildgebungsinstrument des Teleskops zu erzeugen.

Am 11. März gab die NASA den Abschluss der „Mikro-Staging“-Phase der Ausrichtung bekannt – der zweiten von sieben zunehmend mikroskopisch kleinen Phasen. Diese kritische Phase kommt den letzten Phasen der Ausrichtung sehr nahe, aber es müssen noch kleine Anpassungen vorgenommen werden. Erdkontrolleure arbeiten seit Monaten daran, Abschnitte innerhalb weniger Nanometer – Milliardstel Meter – voneinander auszurichten. Es kann Spätsommer 2022 dauern, bis die gesamte Hardware von Webb vollständig kalibriert und einsatzbereit ist.

Während der Zweck dieses Bildes darin bestand, den hellen Stern in der Mitte zu fokussieren, um die Ausrichtung zu beurteilen, sind die Optiken von Webb und NIRCam so empfindlich, dass Galaxien und Sterne im Hintergrund erscheinen. In dieser Phase von Webbs Spiegelausrichtung, die als „Mikrophasen“ bekannt ist, wurde jedes der Hauptspiegelsegmente modifiziert, um nur mit dem NIRCam-Tool ein einzelnes, einheitliches Bild desselben Sterns zu erzeugen. Dieses Bild des Sterns mit der Bezeichnung 2MASS J17554042 + 6551277 verwendet einen Rotfilter, um den visuellen Kontrast zu verbessern.
Bildnachweis: NASA/STScI

Nach Abschluss der sorgfältigen Inszenierung wurde jedoch ein neues Bild aus dem Weltraum aufgenommen und veröffentlicht. Obwohl Webbs Ausrichtung in naher Zukunft zusätzliche Anpassungen erfordern wird, behauptet die NASA, dass dieses Bild des Sterns 2MASS J17554042 + 6551277 mit Clips des Webb-Spiegels in nahezu perfekter Ausrichtung das höchste Bild ist, das jemals im Weltraum aufgenommen wurde.

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Die NASA hat eine Erklärung veröffentlicht, in der erklärt wird, dass das JWST besser als erwartet abschneidet. „Jeder überprüfte und getestete optische Parameter hat die Erwartungen erfüllt oder übertroffen. Das Team fand auch keine kritischen Probleme, keine Verschmutzung oder messbare Hindernisse im Strahlengang von Webb. Das Observatorium ist in der Lage, erfolgreich Licht von entfernten Objekten zu sammeln und es an seine Instrumente ohne zu liefern Ausgabe.“

Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator des Science Mission Directorate der NASA, erklärte: „Vor mehr als 20 Jahren machte sich das Webb-Team daran, das leistungsstärkste Teleskop zu bauen, das jemals jemand in den Weltraum gebracht hat, und schuf ein mutiges optisches Design, um wissenschaftliche Ziele zu erreichen. Heute wir kann sagen, dass das Design Erfolg haben wird“.

Es wird Monate dauern, bis Webb umsetzbare, kalibrierte Bilder des Universums liefern kann, aber Wissenschaftler und Fans des Projekts sind bereits optimistisch und gespannt, was Webb entdeckt.

Laut NASA werden die nächsten sechs Wochen für die Inbetriebnahme, Kalibrierung und Prüfung komplexer wissenschaftlicher Instrumente aufgewendet, darunter das Nahinfrarot-Spektrometer, das Mittelinfrarot-Instrument, das Nahinfrarot-Bildgebungs- und Nicht-Spalt-Spektrometer. An diesem Punkt des Prozesses bewertet ein Algorithmus die Leistung jedes Instruments und berechnet dann die endgültigen Korrekturen, die erforderlich sind, um ein gut koordiniertes Teleskop für alle wissenschaftlichen Instrumente zu erreichen.

Die NASA behauptet, dass Webbs Team auf dem richtigen Weg ist, alle Aspekte der Elementausrichtung des optischen Teleskops bis Anfang Mai, wenn nicht früher, abzuschließen, bevor es mit den fast zwei Monaten Vorbereitung der wissenschaftlichen Instrumente fortfährt. Wenn alles nach Plan läuft, werden Anfang dieses Sommers die ersten Webbilder und wissenschaftlichen Daten in voller Auflösung veröffentlicht.

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„Webb ist das weltweit führende wissenschaftliche Weltraumobservatorium und wird, sobald es voll funktionsfähig ist, dabei helfen, die Rätsel unseres Sonnensystems zu lösen, über ferne Welten um andere Sterne hinauszublicken und die mysteriösen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin zu erforschen.“ Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Canadian Space Agency“. (NASA)

Der Spiegel des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA übertrifft die Erwartungen, während die Ausrichtung fortgesetzt wird