„Webb, willkommen zu Hause!“ – mit diesen Worten hat der Nasa-Chef das neue Mega-Weltraum-Teleskop James Webb gefeiert, als es an seinem Ziel im All angekommen war. Dieses Ziel ist 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt – vier Wochen hat der Flug gedauert.
Wie parkt man eigentlich ein Weltraumteleskop so punktgenau im Weltall ein?
Die Wahrheit ist – das James Webb Space Telescope (JWST) schwebt gar nicht punktgenau immer am selben Platz im All. Der Punkt, von dem in dem Zusammenhang immer die Rede ist, ist der sogenannte Lagrangepunkt 2. Das ist eine Stelle im All, an der sich die Anziehungskräfte von Sonne, Erde und Mond, die das Teleskop zu sich ziehen wollen, genau aufheben mit der Zentrifugalkraft, die das Teleskop auf seiner Bahn um die Sonne spürt und die es nach außen ins All abdriften lassen würde. Also Kraft in Richtung Sonne und in Richtung All heben sich auf, so dass da ein stabiler, kräftefreier Parkplatz im All vorhanden wäre.
Wenn man ihn aber mit einer Parkbucht vor einem Supermarkt vergleichen wollte, müsste man feststellen, dass der Parkplatz leider nach zwei Seiten sehr abschüssig ist. Und leider kann man im All dann doch nicht so punktgenau einparken, dass das Teleskop nicht doch erst langsam und dann immer schneller von seinem Platz wegdriften würde. Um das zu verhindern, müsste man ständig schauen, in welche Richtung die Drift einsetzt und dann zielgenau dagegen steuern.
Das erspart man sich, indem man eben nicht versucht, genau am Lagrangepunkt einzuparken, sondern um diesen Punkt herum kreist. Auch da kommt man an den „abschüssigen“ Stellen vorbei, aber das ist eine regelmäßige Drift, die dann einsetzt und die kann man durch regelmäßige Zündungen des Triebwerks des James Webb Teleskops ausgleichen.
Ungefähr alle drei Wochen ist so ein kleiner Schubser notwendig. Der Treibstoff, den das James Webb Teleskop im Tank hat, sollte ursprünglich reichen, um ca. 10 Jahre lang die Bahn stabil halten zu können. Die europäische Ariane 5 Rakete, die das Teleskop von Französisch-Guyana aus ins All brachte, flog aber so perfekt auf der Idealbahn, dass für den weiteren Anflug aufs Ziel viel weniger Korrekturmanöver notwendig waren. Das Teleskop hat dadurch Sprit gespart und kann jetzt sogar bis zu 20 Jahre seinen Dienst tun. Für Astronominnen und Astronomen war das eine Jubelnachricht.
James Webb soll die ältesten Galaxien des Weltalls erkunden – können wir dann bis an den Anfang der Zeit gucken?
Das James Webb Teleskop kann Strahlung auffangen, die nur 300 Millionen Jahre nach dem Urknall auf die Reise ging. Das Weltall ist aber 14.7 Milliarden Jahr alt, die Strahlung stammt sozusagen aus der frühen Kindheit unseres Kosmos. Es ist kein sichtbares Licht, das da unterwegs ist, sondern schwache Wärmestrahlung, also Infrarotstrahlung.
Um diese Wärmestrahlung überhaupt erkennen zu können, muss das Teleskop auf eine Temperatur tiefer als minus 230 Grad abgekühlt werden. Sonst würde es sich mit seiner eigenen Wärmestrahlung blenden. Alle Bauteile sind darauf ausgelegt, bei diesen Temperaturen optimal zu funktionieren und so beispielsweise die ersten Sterne und Galaxien abzubilden, die nach dem Urknall entstanden sind.
Hier gibt's mehr Informationen zur genauen Funktionsweise des James Webb Teleskop.
Niemand weiß beispielsweise bislang, wie die Sterne in den ersten Galaxien angeordnet waren. Waren das Spiralen, wie man sie heute häufig im Weltall findet? Oder waren die ersten Galaxien dicht gepackte Sternhaufen oder eher fluffige Sternengrüppchen?
Das James Webb Teleskop kann aber auch Objekte in nächster Nähe in unserem eigenen Sonnensystem untersuchen, wie beispielsweise Jupiter, Saturn und viele der über 160 Monde, die um die beiden kreisen.
Und unter den Exoplaneten, die um andere Sterne kreisen, kann das James Webb Teleskop nach Kandidaten für eine „zweite Erde“ suchen. Mit anderen Worten: Von der Beobachtung des Geschehens in tiefster Vergangenheit bis hinein in das Sonnensystem unserer Gegenwart kann das James Webb Teleskop alle Zeitalter und Zustände des Kosmos abbilden. Es ist eine Zeitmaschine, die die Astronomie revolutionieren wird.
