Nach Verzögerungen

James-Webb-Teleskop: Start zu Weihnachten geplant

Mit einem Spiegeldurchmesser von rund 6,5 Metern wird das „James Webb Space Telescope“ (Webb) das mit Abstand größte Spiegelteleskop im All sein. „Webb“ ist der Nachfolger des bekannten „Hubble“-Teleskops. Mit ihm will man mehr über das frühe Universum lernen. Die Wissenschaft hofft auf einen Blick zurück in das Weltall kurz nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren.

Ursprünglich war der Start von „Webb“ für Oktober 2018 vorgesehen gewesen. Aufgrund technischer Probleme und Komplikationen - auch als Folge der Coronavirus-Pandemie - wurde er mehrfach verschoben. Zuletzt im November nach einem Zwischenfall bei den Startvorbereitungen.

Künstlerische Illustration des Weltraumteleskops „James Webb“

(Bild: Northrop Grumman)

Start für den Heiligen Abend geplant
Nach dem geplanten Start vom Guiana Space Centre am 24. Dezember hat das „James Webb Space Telescope“ eine Reise von 1,5 Millionen Kilometern vor sich - eine Strecke, etwa viermal so lang wie die Distanz Erde-Mond. Etwas außerhalb der Erdbahn wird das Teleskop um unser Zentralgestirn, die Sonne, kreisen.

Das Teleskop ist nicht etwa in einem Rohr eingeschlossen, sondern fliegt frei durch den Weltraum. Es steht dabei auf einem 21 Meter langen Sonnenschild, welches das Observatorium vor direkter Sonneneinstrahlung schützen soll.

Der 25 Quadratmeter große Spiegel des „James Webb“-Teleskops

(Bild: NASA)

Sternwarte der nächsten Generation
Schon jetzt wird das Webb als die kosmische Sternwarte der nächsten Generation bezeichnet und löst damit das 1990 gestartete „Hubble“-Teleskop ab, das einen Spiegeldurchmesser von 2,4 Metern hat. Die Entwicklung und Konstruktion des Weltraumteleskops dauerten über 30 Jahre. Die internationalen Weltraumorganisationen NASA, ESA (European Space Agency) und die Canadian Space Agency arbeiteten dabei zusammen.

An Bord hat das Teleskop einige Instrumente wie Kameras und Spektrografen für Beobachtungen und Messungen. Bei der Entwicklung von MIRI (Mid Infrared Instrument), das Kamera und Spektrometer in einem ist, war der Leiter des Instituts für Astrophysik an der Universität Wien, Manuel Güdel, seit 2003 federführend beteiligt. Es kann die Wärmestrahlung von Gas und mikroskopisch kleinem Staub aufnehmen und ist damit das zentrale Instrument, um Moleküle, Chemie und die Zusammensetzung von feinstem Staub im Universum zu untersuchen.

Untersuchung der Planetenentstehung
Ein Untersuchungspunkt sind sogenannte protoplanetare Scheiben. Das sind Gasscheiben (Bild unten) von der Größe eines ganzen Sonnensystems, die sich während der Entstehung eines Sterns formen und um den Stern kreisen. In diesen Scheiben spielt sich der Aufbau von Molekülen ab, aber auch die gesamte Planetenentstehung vom Staub bis zum erd- oder jupiterähnlichen Planeten. Die Scheiben verschwinden nach einigen Millionen Jahren wieder und hinterlassen im Idealfall ein ganzes Planetensystem.

Künstlerische Darstellung einer protoplanetaren Scheibe um einen jungen Stern

(Bild: ESO)

Suche nach erdähnlichen Atmosphären
„Die Spektrografen von MIRI werden umfassende Spektren von Planetenatmosphären aufnehmen, die in dieser Qualität noch nie aufgezeichnet worden sind“, berichtet Güdel. Aufgrund von sogenannten „Spektrallinien“, die als Abschwächungen an bestimmten Wellenlängen auftreten, kann dieses Teleskop damit die Zusammensetzung der Planetenatmosphären bestimmen, den Schlüssel zum Verständnis der Umgebungsbedingungen auf einem Exoplaneten. Dazu gehört auch die Frage, ob bei erdähnlichen Planeten Atmosphären wie die der Erde oder alternative Atmosphären wie die der Venus gefunden werden.