Der Spiegel von NASA´s größtem Weltraumteleskop wird tiefer in das All schauen

8. Februar 2007:

Wenn Wissenschaftler in das All schauen, ist es für sie umso einfacher die Puzzleteile des Kosmos zusammenzusetzen, desto mehr sie sehen. Die Spiegelrohlinge des James Webb Space Telescope wurden nun hergestellt. Wenn sie poliert und montiert sind, werden sie zusammen einen Spiegel ergeben, dessen Fläche über 7 mal größer ist, als die des Spiegels vom Hubble Teleskop.

Bild Rechts: Das JWST Teleskop wird aus 18 hexagonal förmigen Segmenten zusammengesetzt. Auf dem Bild steht das Herstellungsteam versammelt um eines der 18 Segmente, das fertig ist um von Axsys Technologies verschickt zu werden, wo die Spiegelrohlinge hergestellt wurden. Credit: Axsys

Die Empfindlichkeit eines Telekops, oder wieviele Details es sehen kann, hängt direkt mit der Größe der Spiegelfläche zusammen, die Licht aus dem All sammelt. Eine größere Fläche sammelt mehr Licht und sieht tiefer in das All, so wie ein größerer Eimer während eines Regenschauers mehr Wasser sammelt als ein kleiner. Der größere Spiegel bedeutet auch, dass das James Webb Space Telescope (JWST) eine hervorragende Auflösung haben wird. Darum wird der Spiegel des Teleskops aus 18 Spiegelsegmenten bestehen, die gemeinsam eine Fläche von insgesamt 25 Quadratmetern haben, wenn sie zusammengesetzt sind.

Die Herausforderung war es, die Spiegel leicht genug zu machen für den Transport, aber auch nahezu frei von Verzerrungen für eine exzellente Bildqualität. Diese Herausforderung wurde von AXSYS Technologies., Inc., Cullman, Ala., angenommen. "Von Anfang an war AXSYS Technologies einer der Hauptpartner bei der Anstrengungen die Spiegeltechnologie zu entwickeln," sagt Kevin Russell, Leiter der Entwicklung an NASA's Marshall Spaceflight Center, Huntsville, Ala.

Wenn der Spiegel vollständig am Boden zusammengebaut und entfaltet würde, gäbe es keine Möglichkeit ihn in eine Rakete zu bringen. Aus diesem Grund müssen die 18 Segmente des Webb Teleskops im All in ihre Position gebracht werden. Die Techniker lösten dieses Problem, indem sie die segmentierten Spiegel so konstruierten, dass sie sich entfalten können, wie Flügel eines Klapptisches.

Bild Links: Techniker bei Axsys Technologies arbeiten mit einem der Spiegel des JWST. Credit: Axsys Technologies

Jeder der 18 Spiegel kann einzeln bewegt werden, damit sie so angeordnet werden können und arbeiten wie ein einzelner großer Spiegel. Wissenschaftler und Techniker können so auch jede Fehlstelle korrigieren, nachdem das Teleskop sich im All entfaltet hat, oder wenn Veränderungen in den Spiegeln während der Dauer der Mission auftreten. Jedes Segment besteht aus Beryllium, einem der leichtesten bekannten Metalle. Beryllium wurde schon für andere Weltraumteleskope benutzt und arbeitete gut bei den sehr kalten Temperaturen im All.

Jedes der hexagonal geformten Spiegelsegmente hat einen Durchmesser von 1,3 Metern und wiegt etwa 20 Kilogramm. Der vollständige Primärspiegel wird mehr als 2,5 mal so groß sein wie der Primärspiegel des Hubble Weltraumteleskops, der einen Durchmesser von 2,4 Metern hat, aber nur halb so viel wiegen.

"Das James Webb Space Telescope wird etwa 9 mal schneller Licht sammeln als das Hubble Space Telescope, wenn man die Details, wie relative Spiegelgröße, Formen und Eigenschaften jedes Designs, mit in Betracht zieht," sagt Eric Smith, Wissenschaftler im JWST Programm am NASA Headquarter, Washington. Die größere Empfindlichkeit wird es Wissenschaftlern erlauben bis zur Bildung der ersten Galaxien zurückzuschauen. Das größere Teleskop wird in allen Bereichen der Astronomie Vorteile haben und die Untersuchungen der Bildung von Sternen und Planetensystemen revolutionieren.

Bild Rechts: Das JWST wird einen Primärspiegel mit einem Durchmesser von 6,6 Metern haben, was ihm eine wesentlich größere Sammelfläche gibt als die Spiegel in den aktuellen Weltraumteleskopen. Der Spiegel des Hubble Space Telescope ist mit einem Durchmesser von 2,4 Metern wesentlich kleiner. Credit: NASA (Mehr)

Die 18 Spiegel wurden nun zu L-3 Communications SSG-Tinsley, Richmond, Calif. geschickt, wo sie poliert werden können.

Nach dem Schleifen und der Politur werden die Spiegelsegmente in kleinen Gruppen an Ball Aerospace geschickt, wo sie zusammengebaut werden. Wenn die Spiegel fertig sind, gehen sie zu NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., und werden dort abschließend bearbeitet.

Nach dem erfolgreichen Start im Jahr 2013 wird das JWST die ersten Sterne und Galaxien untersuchen, die nach dem Urknall entstanden.

Credit: NASA News Release