Die Ariane 5 Rakete ist ein Arbeitspferd, um Satelliten und andere Nutzlasten in die Umlaufbahn zu bringen, aber der Einbau des James Webb Space Telescope (JWST) in ein solches erweitert die Grenzen der Fähigkeiten der Ariane 5 und bringt gleichzeitig unser Design von Weltraumobservatorien voran.
Die Ariane 5 ist das modernste Design der Ariane-Raketenserie der ESA. Es ist verantwortlich für die Lieferung von Dingen wie Rosetta , das Weltraumobservatorium Herschel , und der Planck-Observatorium in den Weltraum. Die ESA liefert eine Ariane 5 für die JWST-Mission, und da der geplante Starttermin für diese Mission weniger als drei Jahre entfernt ist, ist es ein guter Zeitpunkt, die Ariane 5 und das JWST zu überprüfen.
Die Ariane 5 hat eine lange Erfolgsgeschichte und befördert oft mehrere Satelliten in einem einzigen Start in die Umlaufbahn. Hier ist der jüngste Start am 27. Januar vom Weltraumbahnhof der ESA in Französisch-Guayana. Dies ist der 70. erfolgreiche Start der Ariane 5 in Folge.
Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, ist zwar immer noch eine erstaunliche Leistung, wird jedoch zum alten Hut für Raketen. 70 erfolgreiche Starts in Folge sagen uns das. Die Ariane 5 kann sogar mehrere Satelliten in einer Mission starten. Aber die Einführung des James Webb wird Arianes größte Herausforderung sein.
Die Sache mit Satelliten ist, dass sie in vielen Fällen tatsächlich kleiner werden. Aber das JWST ist riesig, zumindest was die Dimensionen angeht. Die Masse des JWST – 6.500 kg (14.300 lb) – liegt gerade noch innerhalb der Grenzen der Ariane 5. Der eigentliche Trick bestand darin, das JWST so zu entwerfen und zu bauen, dass es in den zylindrischen Raum auf einer Ariane 5 passt und sich dann „entfalten“ kann “ in seine endgültige Form nach der Trennung von der Rakete. Dieses Video zeigt, wie sich das JWST selbst bereitstellen wird.
Das JWST ist wie ein großer, seltsam aussehender Käfer. Sein goldbeschichtetes, segmentiertes Spiegelsystem sieht aus wie facettenreiche Insektenaugen. Sein tennisplatzgroßer Hitzeschild ist wie ein Insektenpanzer. Oder so. All diese Teile zusammengefaltet in die Nase der Ariane-5-Rakete zu stopfen, ist eine echte Herausforderung.
Da das JWST seine (hoffentlich) 10-jährige Mission auf L2 und nicht im Orbit um die Erde verbringen wird, benötigt es diesen riesigen Schild, um sich vor der Sonne zu schützen. Die Instrumente des James Webb müssen kühl gehalten werden, um richtig zu funktionieren. Der einzige Weg, dies zu erreichen, besteht darin, den Hitzeschild für den Start im Inneren der Rakete zusammenzufalten und später wieder aufzufalten. Das ist ein sehr kniffliges Manöver.
Aber es gibt noch mehr.
Das Herzstück des James Webb ist sein segmentiertes Spiegelsystem. Auch diese Gruppe von 18 vergoldeten Berylliumspiegeln muss zusammengefaltet werden, damit sie in die Ariane 5 passt, und nach dem Trennen von der Rakete wieder entfaltet werden. Dies ist viel schwieriger, als Dinge wie den Hubble zu starten, der vom Space Shuttle aus eingesetzt wurde.
Etwas anderes macht das ganze Falten und Entfalten sehr schwierig. Der Hubble, der Vorgänger von James Webb, befindet sich im Orbit um die Erde. Das bedeutet, dass Astronauten auf Shuttle-Missionen den Hubble reparieren und warten konnten. Aber der James Webb wird weit draußen sein um L2 , kann also in keiner Weise bedient werden. Wir haben eine Chance, es richtig zu machen.
Momentan befindet sich die James Webb noch im Bau im „Clean Room“ des Goddard Space Flight Center der NASA. Ein Präzisions-Roboterarmsystem montiert die 18 Spiegel von Webb sorgfältig.
Ein Roboterarm positioniert einen der 18 Spiegel von James Webb. Bild: NASA/Chris Gunn
Bis zum Starttermin im Oktober 2018 sind es noch über zwei Jahre und bis dahin wird noch viel getestet und aufgebaut. Wir werden nicht nur genau darauf achten, ob der Start wie geplant verläuft, sondern auch, ob der James Webb – der seltsam aussehende Käfer – seine Metamorphose erfolgreich abschließen kann.