Der Lichttechnik-Podcast – Folge 45 – Hubble vs. J Webb – Teil 2

Vergleich:  

Das Webb Teleskop soll ungefähr eine 100fache Leistungsfähigkeit von Hubble haben und soll die Ursprünge des Universums erforschen. Es soll auch nicht das Hubble ersetzen, sondern gilt als Nachfolger, da Hubble noch einige Jahre im Einsatz sein wird. 

Da das Webb Teleskop Treibstoff benötigt um auf Kurs zu bleiben, ist die Einsatzdauer im Gegensatz zum Hubble drastisch gesenkt und wird auf 5 Jahre geschätzt mit Hoffnung auf 10 Jahre. 

Webb hat einen Hauptspiegel mit einem Durchmesser von ca. 6,5 Metern, womit die Sammelfläche deutlich größer ist als bei den Spiegeln der aktuellen Generation von Weltraumteleskopen. Der Hubble-Spiegel hat einen viel kleineren Durchmesser von 2,4 Metern und seine entsprechende Sammelfläche beträgt 4,5 m2, womit Webb eine etwa 6,25-mal größere Sammelfläche hat.  

Webb hat ein wesentlich größeres Sichtfeld als die NICMOS-Kamera auf Hubble (die mehr als das ~15-fache der Fläche abdeckt) und eine wesentlich bessere räumliche Auflösung als das Spitzer-Weltraumteleskop im Infrarotbereich. 

Hubble:  

Warum sind Infrarotbeobachtungen für die Astronomie so wichtig? Sterne und Planeten, die sich gerade bilden, liegen hinter Staubwolken verborgen, die sichtbares Licht absorbieren. (Das Gleiche gilt für das Zentrum unserer Galaxie.) Infrarotlicht, das von diesen Regionen ausgestrahlt wird, kann jedoch diese staubige Hülle durchdringen und das Innere enthüllen. 

Missionsziele: 

Erkunden von 

• Planeten im Sonnensystem und darüber hinaus (Exoplaneten) 
• Sterne 
• Nebel aller Art 
• Schwarze Löcher und deren Umgebung 

• Galaxien in fast beliebiger Distanz und Alter 
• Dunkle Materie und Dunkle Energie 
• Alter des Universums 

Webb: 

Das Sonnenschutzsegel dient vorwiegend zur Kühlung des Teleskops. Die Momentenklappe dient dazu die Drallwirkung, welche durch die Sonnenstrahlung entsteht, abzubauen. Ein Spiegelelement wiegt nur 20,3kg, dazu wurden vom ursprünglichen Segment auf der Rückseite 92% des Materials entfernt, bis eine Struktur aus kleinen Dreiecken übrig blieb. Zur Vermeidung des “Hubble-Fehler” (Falsche Fokusierung des Spiegels zu den Aufnahmegeräten) wurde die gesamte Teleskopeinheit in einer riesigen Vakuumkammer (JSC-Chamber A), welche auf ca. -220°C mit flüssigem Stickstoff abgekühlt wurde, vermessen / getestet.  

JSC-Chamber A: JSC=Johnson Space Center;  

innen: ø=16,8m, h= 27,4m ,  

Außen: ø=19,8m, h=36,6m 

Tmin=35K  

Ausbringung: 

Abschuss mit Ariane 5 Rakete. Lösen von der Trägerrakete 30 min nach Start. 

Erst werden die Solarpanels entfaltet zur Stromgewinnung (33 min nach Start), eine kleine Antenne dient zur Kommunikation während der Entfaltung. Dann werden die Sonnenschutzsegel entfaltet und vereinzelt (auf Abstand gezogen). Anschließend werden Sekundärspiegel und danach der Hauptspiegel entfaltet. Nach dem Entfalten müssen die einzelnen Segmente des Hauptspiegels ausgerichtet / feinjustiert werden, um auf wenige Nanometer genau zu stimmen.