Im November (oder Anfang Dezember) dieses Jahres, nach vielen entsetzlichen Verzögerungen, James Webb Weltraumteleskop (JWST) wird endlich ins All starten. Als fortschrittlichstes und komplexestes Observatorium, das jemals eingesetzt wurde,James Webbwird seine fortschrittliche Instrumentensuite einsetzen, um Sterne, Exoplaneten und Galaxien im nahen und mittleren Infrarotspektrum zu beobachten. Dabei werden einige der beständigsten Mysterien über die Natur des Universums behandelt.
Wenn die Zeit gekommen ist, dieJames Webbwird an Bord fliegen und Ariane 5 Rakete von der Startanlage der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) in der Nähe der Stadt Korou in Französisch-Guayana. Übernachtung an 17. AugustNS, 2021 , begann die Oberstufe der Ariane 5 in ihrem Frachtcontainer von der ArianeGruppe in Bremen, Deutschland, in den Hafen Neustadt, wo es ein Schiff besteigen wird, das zum Weltraumbahnhof der ESA in Französisch-Guayana fährt.
Neben der Bereitstellung der Startdienste über ihren kommerziellen Partner Arianespace war die ESA auch für die Entwicklung und Qualifizierung der Ariane 5 Anpassungen für dieJWSTMission . Dies war angesichts der Komplexität und Größe derJWST, das im voll ausgefahrenen Zustand etwa so groß ist wie ein Tennisplatz. Um in die Nutzlastverkleidung einer Rakete zu passen, wurde das Teleskop hochgeklappt.
Die zweite Stufe der Ariane 5 soll ein zusammengeklapptes JWST ins All transportieren. Bildnachweis: ESA
Dies ist wegen der großen Sonnenblende notwendig, die das Observatorium trägt, die den ausgefahrenen Hauptspiegel und den Turm, der den Zweitspiegel hält, abschirmt. Diese fünfschichtige Struktur misst im vollständig ausgeklappten Zustand 21 m x 14 m (69 x 46 ft) – oder 294 m²2(3,174 ft2). Im zusammengeklappten Zustand misst es nur 10,66 m x 4,5 m (~35 x 15 ft) – oder ~48 m2(~ 525 ft2). Dadurch passt es in den beengten Bereich – 5,4 x 17 m (~18 x 56 ft) oder 91 m2(1.008 Fuß)2) – der Nutzlastverkleidung der Ariane 5.
Andere Anpassungen umfassen neue Hardware, die dafür sorgt, dass die Belüftungsöffnungen um die Basis der Nutzlastverkleidung vollständig geöffnet bleiben. Dies dient dazu, den Druckabbauschock zu minimieren, wenn die beiden Hälften des Verkleidungsabwurfs von der Trägerrakete entfernt sind, nachdem die zweite Stufe dieJames Webbjenseits der Erdatmosphäre. Darüber hinaus wird die Ariane 5 ein speziell entwickeltes Rollmanöver durchführen, um das Teleskop vor Sonneneinstrahlung und Erwärmung durch Reibung mit der Atmosphäre zu schützen.
Darüber hinaus trägt die Ariane 5 eine zusätzliche Batterie, damit die obere Stufe nach dem Auslösen des Teleskops einen Schub erhält, sodass sie einen zusätzlichen Abstand zwischen sich und dem Teleskop hatJames Webb. Das Observatorium wird auch über einen Trägerraketen-Adapterring integriert, der von zukünftigen Raumfahrzeugen verwendet werden könnte, um das Observatorium zu greifen und seine Bahn zu korrigieren (falls es Probleme mit dem Einsatz gibt).
Die Oberstufe des Ariane 5, die das JWST im Transport am 17. August von Bremen nach Neustadt befördern wird. Credit und ©: ArianeGroup
In Neustadt angekommen, geht es auf der zweiten Etappe in die MN Tukan Frachtschiff, wo es sich den anderen Elementen der Trägerrakete anschließt und seine Reise nach Südamerika fortsetzt. Nach den jüngsten Aussagen von Beamten des Science Mission Directorate (SMD) der NASA wird das Teleskop noch in diesem Monat (möglicherweise irgendwann im September) zum Startplatz verschifft. Von diesem Zeitpunkt an wird es 10 Wochen dauern, bis das Teleskop für den Start vorbereitet ist, wobei allein 55 Tage erforderlich sind, um es an Bord der Rakete zu laden.
Im Vergleich zu seinem Vorgänger ist der ehrwürdigeHubble-Weltraumteleskop, dasJames Webbwird deutlich größer sein. Sein Hauptspiegel misst ungefähr 6,5 (21,3 ft) im Durchmesser, ist ungefähr 2,75 mal größer und ungefähr sechsmal so groß wieHubble'S. Aber währendHubbleungefähr 12.250 kg (27.000 lbs) wog, wird der James Webb etwas mehr als die Hälfte davon wiegen – ungefähr 6.500 kg (14.300 lbs).
DieJames Webbist das Ergebnis jahrzehntelanger harter Arbeit und Entwicklung von Wissenschaftlern sowie einer lukrativen internationalen Partnerschaft zwischen der NASA, der ESA und der Canadian Space Agency (CSA). Sobald es in Betrieb genommen ist, wird es das führende Observatorium des nächsten Jahrzehnts werden, das Tausenden von Astronomen weltweit dient und alle Arten von Durchbrüchen in unserem Verständnis des Universums und der Physik ermöglicht, die es regiert.
Das JWST wird einige wirklich erstaunliche astronomische und kosmologische Studien ermöglichen. Bildnachweis: NASA
Seine Suite aus fortschrittlicher Optik, IR-Bildgebungsfähigkeit, Spektrometern und Koronagraphen wird es Astronomen ermöglichen, die Atmosphären von Exoplaneten zu charakterisieren, was der Schlüssel zur Bestimmung ist, ob sie das Leben, wie wir es kennen, unterstützen könnten oder nicht. Es wird in der Lage sein, in die frühesten Perioden des Universums (auch bekannt als das „kosmische dunkle Zeitalter“) zurückzublicken und die ersten Galaxien zu sehen, als sie sich noch bildeten.
Es wird auch verwendet, um Sternensysteme im Entstehungsprozess zu untersuchen und wertvolle Hinweise darauf zu geben, wie Systeme entstanden sind, die das Leben unterstützen können. Hier zu Hause wird es auch wertvolle Einblicke in die Entwicklung des Sonnensystems, die Arten von Objekten, die den Kuipergürtel bevölkern, und Studienkörper wie Europa und andere „Ozeanwelten“ (die möglicherweise ihre eigenen Lebensformen beherbergen!)
Aus diesen Gründen gibt es keinen Mangel an Wissenschaftlern und normalen Leuten, die es kaum erwarten können, dass es ins All kommt, damit es seine Arbeit aufnehmen kann!
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