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James-Webb-Weltraumteleskop (JWST): Funktionsweise und die erwarteten kosmischen Entdeckungen

Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) wird uns atemberaubende Einblicke in die unbekannten Regionen unserer Milchstraße und darüber hinaus ermöglichen. Als Astronomen mit jahrelanger Expertise in der Raumforschung erklären wir die innovative Technologie dahinter und die faszinierenden Ziele dieser Milliardeninvestition.

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JWST: Die wichtigsten Fakten

Vollständiger Name: James-Webb-Weltraumteleskop

Größe: 21 x 14 m (Sonnenschutz)

Startmasse: 6.200 kg

Baukosten: 10 Milliarden $

Startdatum: 31. Oktober 2021

Erwartete erste Bilder: 2–3 Monate nach dem Start

Mitarbeiter: NASA, ESA und Canadian Space Agency

Missionsdauer: 5-10 Jahre

Umlaufbahn: 1,5 Millionen km von der Erde entfernt

Die bahnbrechende Technologie des James-Webb-Weltraumteleskops

James-Webb-Weltraumteleskop (JWST): Funktionsweise und die erwarteten kosmischen Entdeckungen

Sekundärspiegel

Reflektiert Licht vom Primärspiegel und fokussiert es in das Integrated Science Instrument Module (ISIM).

Primärspiegel

18 mit Gold beschichtete sechseckige Segmente fangen das Licht entfernter Himmelskörper ein.

Sonnenschutz

Mit der Größe eines Tennisplatzes schützt er das Teleskop vor überwältigenden Lichtquellen wie der Sonne.

James-Webb-Weltraumteleskop (JWST): Funktionsweise und die erwarteten kosmischen Entdeckungen

ISIM

Das Integrated Science Instrument Module erzeugt präzise Bilder aus dem Licht, das vom Sekundärspiegel eingefangen wird.

Raumfahrzeugbus

Enthält die zentralen Steuerungs- und Kommunikationssysteme.

Sternentracker

Kleine Teleskope beobachten Sternmuster, um das Teleskop exakt auszurichten.

Antenne mit hoher Verstärkung

Überträgt Daten zur Erde und empfängt Befehle über das Deep Space Network der NASA.

Was wird das JWST enthüllen?

Das frühe Universum

Das JWST blickt bis etwa 200 Millionen Jahre nach dem Urknall zurück – zur Geburt der ersten Sterne. Diese massiven Wasserstoff-Helium-Riesen endeten in Supernovae, die die Bausteine schwererer Elemente schufen. Mit hochpräzisen Infrarotinstrumenten erfassen wir ihre schwachen Lichtsignale, die Milliarden Jahre unterwegs waren.

Die ältesten Galaxien

Wir untersuchen die allerersten Galaxien, um ihre Evolution zu verstehen und ihre Vielfalt zu erklären. Moderne Spiral- und Elliptgalaxien entstanden durch Kollisionen, während Urgalaxien kompakt und unstrukturiert waren. Solche Beobachtungen offenbaren die großskalige Struktur des Kosmos.

Dunkle Materie

Dunkle Materie, fünfmal massereicher als normale Materie, formt das Gerüst des Universums. Indirekt nachweisbar durch Gravitationseffekte, nutzt das JWST Gravitationslinsen, um ferne Galaxien zu analysieren und dunkle Materie-Spuren in ihrer Rotation zu finden.

Atmosphären von Exoplaneten

Das JWST prüft, ob Leben außerhalb der Erde existiert, indem es Exoplaneten-Atmosphären scannt. Besonders das TRAPPIST-1-System mit potenziell habitablen Planeten: Sternenlicht durchdringt ihre Atmosphären und verrät Gase und chemische Zusammensetzung.

Unsere Eisriesen

Neben kosmologischen Zielen beleuchtet das JWST Neptun und Uranus detailliert – ihre Temperaturen und Chemie im Vergleich zu Jupiter und Saturn. Als am weitesten entfernte Planeten sind sie die rätselhaftesten in unserem Sonnensystem.

Pluto und Kuipergürtel-Objekte

Der Zwergplanet Pluto und eisige Kometen werden untersucht. Diese Relikte der Planetenbildung bergen Hinweise auf die Ursprünge der Erde. Ohne aktuelle Missionen sind JWST-Daten entscheidend für zukünftige Erkundungen.

  • Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 362 des BBC Science Focus MagazineHier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können