Die Entwicklung des James Webb Space Telescope (JWST) dauerte 25 Jahre und kostete 10 Milliarden US-Dollar.
In der Umlaufbahn des zweiten Lagrange-Punktes (L2) zJenseits des Mondes hat er die Vorbereitungen für wissenschaftliche Missionen fast abgeschlossen, die die Art und Weise, wie Menschen den Weltraum studieren, für immer verändern werden. Seine Entdeckungen werden die Astronomie, Astrophysik und viele andere wissenschaftliche Bereiche beeinflussen.
Aber über in den letzten Wochen hat „Webb“hat es bereits geschafft, sich zu zeigen, indem es mehrere Bilder zur Erde geschickt hat. Und obwohl es sich nur um Testfotos handelt, deutet jedes einzelne auf die beispiellose Leistungsfähigkeit des Nachfolgers des Hubble-Weltraumteleskops hin.
Das erste Bild des Webb-Teleskops
Am Ende des Verfahrens heißt das präzisePhasing wurde der Hauptspiegel des James Webb-Weltraumteleskops, der aus 18 sechseckigen Segmenten besteht, fokussiert und zeigte auf den singulären Stern 2MASS J17554042+6551277. Infolgedessen schickte Webb am 11. März 2022 das Ausrichtungsbild zur Erde. Durch die Kombination von 18 verschiedenen Fotografien konnte die Auflösungsgenauigkeit jedoch auf 50 Nanometer erhöht werden. Und das ist nur ein Teil der Wellenlängen, die Webb erfassen wird, wenn es den vollen Betrieb aufnimmt.
Jeder Lichtpunkt hinter einem Stern ist eine uralte Galaxie.
Quelle: NASA/STScI
„Obwohl wir bisher nur gesehen habenEinige Testbilder vom Webb-Teleskop, mein Favorit ist wahrscheinlich das Ausrichtungsbild“, sagte Klaus Pontoppidan, Forscher am Space Telescope Science Institute (STScI), in einem Interview mit IE. „Dieser Stern zeigt, dass das Teleskop nahezu perfekt fokussiert ist, was eine bahnbrechende technische Leistung darstellt.“
Die meisten Menschen sehen nur den Stern in der Mitte,was natürlich sehr schön ist. Aber die wahre Schönheit ist die Fülle an antiken Galaxien im Hintergrund. „Das atemberaubende Feld entfernter Galaxien in diesem Testbild von «Webb» zeigt, dass er seine Hand bereits durch das Universum ausgestreckt hat“, fügte Pontoppidan hinzu. Und das ist erst der Anfang.
Wenn Webb mehr als 20 Minuten mit dem Filmen verbringt, wird der Hintergrund der Galaxien im Detail mit dem berühmten Hubble-Deep-Field-Bild mithalten oder es sogar übertreffen. (Hubble Deep Field).
Mosaik aus 18 Sternen von "Webb"
Das erste Objekt, an dem ich „trainiert“ habeTeleskop, wurde zum sonnenähnlichen Stern HD 84406, der sich etwa 260 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Ursa Major befindet. Das Weltraumobservatorium hat eine Fotoserie von HD 84406 gemacht, genauer gesagt von dem von ihm ausgehenden Licht.
„Dummy-Bild“ von HD 84406 im Ursa Major, aufgeteilt in 18 verschiedene Sterne.
Quelle: NASA
Daraufhin zeigte Webb im Februar 2022 ein Foto von18 Sterne verstreut auf schwarzem Hintergrund. Aber dieses Bild täuscht; es handelt sich tatsächlich um ein Mosaik aus 18 Lichtpunkten, die von unkalibrierten Segmenten des Primärspiegels des Teleskops reflektiert werden, die wiederum Licht vom selben Stern zurück zum Sekundärspiegel von James Webb und zu den NIRCam-Detektoren reflektieren.
Webb macht erstes Teleskop-Selfie
Das erste Selfie des Teleskops entstand durch die Verwendung einer speziellen Linse im Inneren des NIRCam-Instruments, die dafür ausgelegt ist, Segmente des Hauptspiegels und nicht den Weltraum abzubilden.
Während des Bildaufnahmevorgangs, derAls die Sonde am 2. Februar begann, wurde Webb zu 156 verschiedenen Positionen rund um die vorhergesagte Position des Sterns umgeleitet und erzeugte mit 10 NIRCam-Detektoren 1.560 Bilder, was 54 GB Rohdaten entspricht. Der gesamte Vorgang dauerte fast 25 Stunden, aber bemerkenswerterweise konnte das Observatorium den Zielstern in jedem seiner Spiegelsegmente innerhalb der ersten 6 Stunden und 16 Aufnahmen lokalisieren. Diese Bilder wurden dann zu einem einzigen großen Mosaik zusammengefügt, das die Signatur jedes Segments des Hauptspiegels in einem einzigen Bild festhielt. Die hier gezeigten Bilder sind nur das Herzstück dieses großen Mosaiks, ein riesiges Bild mit 2 Milliarden Pixeln.
NASA-Blogbeitrag
Selfie „James Webb“ im Hauptspiegel. Foto: NASA
NIRCam ist der Wellenfrontsensor des Observatoriumsund ein Schlüsselimager. Es wurde aufgrund seines breiten Sichtfelds und seiner einzigartigen Fähigkeit, bei höheren Temperaturen als andere Instrumente sicher zu arbeiten, speziell für die Arbeit in den ersten Stimmphasen des James Webb ausgewählt. Es zeichnet sich auch durch das Vorhandensein spezieller Komponenten aus, die entwickelt wurden, um diesen Prozess zu unterstützen. Artefakte auf dem Testbild traten während der Ausrichtung der NIRCam auf, wenn sie bei einer Temperatur über dem Optimum betrieben wurde.
„Webb“ fotografierte den Nachbarn der Milchstraße
Das neueste Bild von „Webb“ erschien am 9Mai: Das Foto zeigt die Große Magellansche Wolke. Die Satellitengalaxie in der Nähe der Milchstraße wurde mit dem coolsten Instrument an Bord des Teleskops abgebildet: dem Mittelinfrarotinstrument (MIRI). Es vergrößerte das Sternenfeld in der Satellitengalaxie und testete die Abbildungsfähigkeit des James Webb-Weltraumteleskops.
Kombinierte Bilder von Spitzer (links) und Webb (rechts), die die überlegene Auflösung des letzteren demonstrieren.
Quelle: NASA/JPL-Caltech (links), NASA/ESA/CSA/STScI (rechts)
Das Bild wurde mit einem Foto verglichen,das von einem anderen, älteren Spitzer-Weltraumteleskop hergestellt wurde (jetzt wurde es bereits außer Betrieb genommen). Dies verdeutlichte die Stärke der hochauflösenden Nah- und Mittelinfrarotfähigkeiten von Webb. „Das Webb-Teleskop mit seinem riesigen Primärspiegel und verbesserten Detektoren wird es uns ermöglichen, den Infrarothimmel mit verbesserter Klarheit zu beobachten, was zu noch mehr Entdeckungen führen wird“, heißt es in einem anderen NASA-Blogbeitrag.
Wann wird James Webb den Betrieb aufnehmen?
Alle Errungenschaften des Teleskops sind nur der Anfang.In diesem Sommer wird er endlich mit echten wissenschaftlichen Missionen beginnen. Vielleicht wird er den Menschen in naher Zukunft das erste „wahre“ Bild der Atmosphären von Exoplaneten liefern. Webb wird auch sich bewegende Objekte innerhalb des Sonnensystems erforschen. Die Arbeit des Teleskops wird sogar dazu beitragen, die Entwicklung alter und supermassereicher Schwarzer Löcher aufzudecken. Eines ist sicher: Sobald Webb ernsthaft mit seinen wissenschaftlichen Missionen beginnt, wird die Häufigkeit von Aktualisierungen und neuen Bildern zunehmen.
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