09.09.2013, 12:37 Uhr | 0 |

Superauge für die Weltraumforschung Mit dem Messinstrument NIRSpec dem Urknall ganz nah

Jetzt ist es da, das Superauge: Das Near Infrared Spectograph, kurz NIRSpec, wird bis fast zum Urknall zurück in die Entstehungsgeschichte unseres Universums blicken. NIRSpec ist eines von vier Messinstrumenten, mit denen das James-Webb-Weltraumteleskop 2018 das betagte Hubble-Teleskop ablösen soll.

James Webb Space Telescope (JWST)
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2018 soll das "James Webb Space Telescope" (JWST) – benannt nach einem früheren NASA-Direktor – ins All gebracht werden. In einer 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernten Umlaufbahn sollen alle Phasen der Entstehung des Universums von den ersten Lichtstrahlen nach dem Urknall bis zur Bildung der Planetensysteme in unserer Milchstraße erforscht werden.

Foto: ESA

In frostigen 1,5 Millionen Kilometern von der Erde entfernt soll das Superauge im Hubble-Nachfolger James Webb in die Vergangenheit blicken. Es soll Licht einfangen, welches nur 200 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist. Das James Webb Space Telescope (JWST) wird mit seinem Superauge weiter in die Vergangenheit unseres Universums blicken, als je ein Teleskop zuvor. Das JWST soll alle Phasen der Entstehung unseres Universums – von den ersten Lichtstrahlen nach dem Urknall bis zur Bildung der Planetensysteme in unserer Milchstraße heute – genauestens erforschen.

JWST übersteigt die Ladekapazitäten jeder heute verfügbaren Trägerrakete bei weitem

Dazu ist wahre Größe und auch ein gewisses Gewicht erforderlich. Rund 6,2 Tonnen wiegt dieses Teleskop der Superlative. Und deshalb wird sich das JWST mit seinem 6,5 Meter großen, 18-segmentigen Hauptspiegel und einem tennisplatzgroßen Sonnenschutzschild erst im Weltall voll entfalten. Der Sonnenschutzschild besteht aus fünf Lagen Kapton, das ist ein Hochleistungskunststoff, der mit Aluminium und dotiertem Silizium beschichtet wurde.

JWST wird allerdings frühestens 2018 starten und sich dort oben in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung in einer Umlaufbahn um die Erde bewegen, denn längst nicht alle Messinstrumente stehen schon bereit für die große Mission. Es sind im Wesentlichen vier Instrumente, mit denen JWST bis kurz vor dem Urknall blicken wird: der Spektograph NIRSpec für den nahen Infrarotbereich, eine Kamera für den nahen Infrarotbereich (NIRCam), eine Kamera mit Spektrographen (MIRI) für den mittleren Infrarotbereich und einLeitsensor für die Feineinstellung.

Neun Jahre waren 70 Mitarbeiter für das Superauge im Einsatz

NIRSpec, das 160 Millionen Euro teure Superauge des JWST, ist jetzt offiziell vom Hersteller Astrium vorgestellt worden. „Astrium ist die führende Raumfahrtschmiede in Europa und mit NIRSpec liefern wir beste Technologie für die moderne Astronomie“, sagte Eric Béranger, CEO von Astrium Satellites. Astrium setzte im vergangenen Jahr 5,8 Milliarden Euro um und beschäftigt weltweit 18 000 Mitarbeiter.

„Für die Erforschung der Entstehungsgeschichte unseres Universums ist das James-Webb-Teleskop von enormer Bedeutung. Die Astrium beweist mit NRISpec einmal mehr ihre hohe Kompetenz. Wir sind stolz, die wissenschaftlichen Forschungen mit dem James-Webb-Instrument zu unterstützen“, betonte Astrium-Chef Béranger.

Es hat neun Jahre gebraucht dieses Auge zu bauen. 70 Astrium-Mitarbeiter waren seit der Auftragserteilung im Jahre 2004 durch die ESA an der Entwicklung und am Bau des 230 Kilogramm schweren Spektrographen NIRSpec beteiligt, der in etwa die Größe einer Telefonzelle hat. Auch dieser Kasten hat es in sich: NIRSpec kann bis zu 100 Himmelskörper, Galaxien oder Sterne, gleichzeitig erfassen.

„Heute sehen wir unser Baby.“

„Heute sehen wir unser Baby“, sagte Béranger am vergangenen Freitag ein wenig pathetisch zu NASA-Vertreter Eric Smith, der für das neue Weltraumteleskop JWST zuständig ist. Die ESA und die kanadische Raumfahrtagentur CSA sind neben der NASA am Projekt JWST beteiligt. Es sei eine besondere Herausforderung, das Spektrometer unter Normalbedingungen für den Betrieb in der Schwerelosigkeit und bei minus 235 Grad Celsius zu bauen. Es wird noch mindestens fünf Jahre dauern, bis das neue Weltraumteleskop JWST an Bord einer Ariane 5 in den Orbit gebracht wird. Doch schon heute ist sich der Astrium-Chef sicher von NIRSpec „Antworten auf Fragen zu bekommen, die heute noch gar nicht gestellt werden“.

ESA-Direktor Alvaro Giménez hob die europäische Rolle hervor, „die bestmöglichen Werkzeuge zur Verfügung zu stellen, damit die Wissenschaftler das bestmögliche Wissen über das Universum herausfinden.“ Eric Smith von der NASA  sagte, dass die wissenschaftlichen Geräte und damit auch das NIRSpec nun in den USA auf Herz und Nieren geprüft würden.

JWST ersetzt in fünf Jahren das legendäre Hubble-Teleskop

Das James Webb Space Telescope wird das legendäre Hubble-Teleskop ersetzten, wenn es denn 2018 wirklich dort draußen in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde aufgefaltet worden ist. Bis 2002 war die offizielle Bezeichnung für diesen Hubble-Nachfolger „Next Generation Space Telescope“, dann wurde das Teleskop-Projekt nach dem 1992 verstorbenen NASA-Leiter James Edwin Webb umbenannt.

Webb leitete die Raumfahrtbehörde genau in den sieben Jahren (1961 bis 1968), als der Wettlauf um die Hoheit im Weltall zwischen den USA und der Sowjetunion so richtig heiß lief. Bekanntlich gewannen die Amerikaner diesen teuren Wettlauf mit der erfolgreichen Mondlandung am 21. Juli 1969 und den legendären Worten von Neil Armstrong beim Betreten des Mondes: „Das ist ein kleiner Schritt für den Menschen, ein riesiger Sprung für die Menschheit.“

Extreme Bewegungstoleranz nötig

Mit dem JWST wird die Menschheit auch einen großen Schritt gehen. Denn das JWST soll zwei sehr grundlegende Fragen beantworten, die die Menschen seit sehr langer Zeit bewegen und antreiben. Wie hat das alles begonnen und gibt es noch irgendwo anderes Leben im Weltall? Für die Antworten auf diese beiden elementaren Fragen des Daseins wird das neue Teleskop mit einer Genauigkeit aufwarten, die es so noch nicht in den Tiefen des Alls gegeben hat. Das JWST wird, um Wackler bei den Aufnahmen zu minimieren, bei den Bewegungen eine Toleranz einhalten, die dem Tausendstel Millimeter des Durchmessers eines menschlichen Haares entsprechen.

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Von Detlef Stoller
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