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Montag, Januar 30, 2023

James Webb: „Voll fokussiertes“ Teleskop übertrifft die Erwartungen

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Der Teststern trägt den hässlichen Namen 2MASS J17554042+6551277. Ein Rotfilter optimiert den visuellen Kontrast

Die US-Raumfahrtbehörde hat einen großen Schritt bei der Vorbereitung des neuen James-Webb-Weltraumteleskops gemacht.

Ingenieure sagen, dass sie das 10-Milliarden-Dollar-Observatorium nun erfolgreich vollständig auf einen Teststern ausgerichtet haben. Die messerscharfe Leistung sei noch besser als erwartet, fügen sie hinzu.

Um an diesen Punkt zu gelangen, mussten alle Spiegel von Webb auf winzige Bruchteile der Breite eines menschlichen Haares ausgerichtet werden.

Die Agentur warnt jedoch davor, dass noch viel zu tun ist, bevor das Teleskop für betriebsbereit erklärt werden kann.

Lee Feinberg, der NASA-Ingenieur, der die Entwicklung von Webbs Optik leitete, beschrieb die Veröffentlichung des ersten richtig fokussierten Bildes als phänomenal.

„Sie sehen nicht nur den Stern und die Beugungsspitzen des Sterns, sondern Sie sehen andere Sterne im Feld, die wie erwartet eng fokussiert sind, und alle möglichen anderen interessanten Strukturen im Hintergrund“, sagte er gegenüber Reportern. .

„Wir haben tatsächlich eine sehr detaillierte Analyse der Bilder durchgeführt, die wir erhalten, und bisher sehen wir, dass die Leistung so gut wie unsere optimistischste Vorhersage ist, wenn nicht sogar besser.“

JWST

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Webb, vorgestellt als Nachfolger des berühmten Weltraumteleskops Hubble, wurde am 25. Dezember von einer Ariane-5-Rakete aus Französisch-Guayana gestartet.

Seine Hauptziele sind die Aufnahme von Bildern der allerersten Sterne, die im Universum leuchten, und die Sondierung entfernter Planeten, um zu sehen, ob sie bewohnbar sein könnten.

Um Webb die für diese Mission erforderliche Auflösung und Empfindlichkeit zu verleihen, wurde es mit einem 6,5 m breiten Hauptspiegel ausgestattet.

Diese aus 18 Segmenten bestehende Reflexionsfläche ist jedoch so groß, dass sie gebogen werden musste, um in die vordere Spitze der Ariane zu passen.

Die ersten Aufgaben seit dem Start wurden daher von der Notwendigkeit dominiert, den Spiegel und andere Optiken auszupacken und sie alle harmonisch zum Laufen zu bringen.

Die Ausrichtung und Krümmung jedes dieser 18 Segmente wurde durch kleine Motoren angepasst, sodass sie sich wie eine einzige monolithische Oberfläche verhalten.

“Wir haben jetzt die sogenannte ‘beugungsbegrenzte Ausrichtung’ des Teleskops erreicht: Die Bilder werden so fein fokussiert, wie es die Gesetze der Physik zulassen”, sagte Marshall Perrin, der am Space Telescope Science Institute in Baltimore an Webb arbeitet , Maryland.

Die Ausrichtungsarbeiten wurden mit einem speziellen Instrument auf Webb durchgeführt – seinem Hauptkamerasystem, das als NIRCam bekannt ist. Ingenieure müssen nun überprüfen, ob dieses Setup auch für die anderen drei Instrumentenpakete auf Webb funktioniert. Es kann ein paar kleinere Anpassungen oder sogar Kompromisse mit dem Setup erfordern, wie es heute ist, aber die Anpassungen sollten nicht groß sein.

Der Stern, der für das am Mittwoch veröffentlichte Testbild verwendet wurde, ist nichts Besonderes, nur „ein generischer, anonymer Stern“ mit der richtigen Helligkeit.

Webb sieht den Stern bei einer Wellenlänge von zwei Mikrometern. Es ist im Infrarot; es ist kein Licht, das vom menschlichen Auge gesehen werden würde. Die rote Färbung dient dem Kontrast.

Die „Punkt“-Strukturen seien eine Funktion von Webbs Hauptspiegeldesign, erklärte Professor Mark McCaughrean von der Europäischen Weltraumorganisation (Esa).

„Die Form dieser 18 Sechsecke prägt ein schwaches Beugungsmuster, das die hellen Sterne wie stachelige Schneeflocken aussehen lässt – kein Problem für die Wissenschaft, aber es wird Webb-Bildern ein sehr unverwechselbares Aussehen verleihen“, sagte er gegenüber BBC News.

„Die Tatsache, dass wir diese Spitzen so deutlich sehen können, bestätigt auch, dass die Spiegel perfekt ausgerichtet wurden – das sind großartige Neuigkeiten.“

Sehen Sie sich die Hintergrundelemente des Bildes genauer an. Die ovalen Formen sind große Sterngalaxien, die wahrscheinlich Milliarden von Lichtjahren entfernt sind.

Es ist wichtig, daran zu denken, dass dies ein Testbild ist, das für technische Zwecke erstellt wurde. Herrliche Ansichten des Kosmos, wie sie Hubble uns in den letzten 30 Jahren gesegnet hat, werden später im Sommer zu sehen sein, wenn der wissenschaftliche Betrieb beginnt.

“Die technischen Bilder, die wir heute sehen, sind so klar und scharf wie alle Bilder, die Hubble aufnehmen kann, aber sie haben eine Wellenlänge des Lichts, die für Hubble völlig unsichtbar ist”, sagte Jane Rigby vom NASA-Zentrum von Goddard Space Flight in Greenbelt, Maryland. .

„So rückt das unsichtbare Universum in einen sehr, sehr scharfen Fokus.

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist ein Gemeinschaftsunternehmen der US-amerikanischen, europäischen und kanadischen Raumfahrtagenturen.

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