Das James-Webb-Weltraumteleskop ist kalt geworden, aber das ist gut so

Fast vier Monate nach dem Start hat das James-Webb-Weltraumteleskop gerade einen großen Schritt in Richtung seiner ersten Beobachtungen des Weltraums gemacht.

Die 10-Milliarden-Dollar-Mission – eine gemeinsame Anstrengung der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der kanadischen Weltraumorganisation – zielt darauf ab, mehr über die Ursprünge des Universums herauszufinden und gleichzeitig nach fernen Planeten zu suchen, auf denen Leben möglich ist.

Diese Woche bestätigte das Missionsteam des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, dass das Webb-Teleskop auf die erforderliche Temperatur abgesunken war, damit die Beobachtungsarbeiten beginnen konnten.

Ein kritischer Teil des Teleskops, das Mittelinfrarot-Instrument (MIRI), hat kürzlich seine endgültige Betriebstemperatur unter 7 Kelvin (minus 447 Grad Fahrenheit oder minus 266 Grad Celsius) erreicht.

JPL sagte, dass MIRI zusammen mit den anderen anderen Instrumenten des Teleskops im Schatten von Webbs großem Sonnenschutz abkühlte und auf etwa 90 Kelvin (minus 298 F oder minus 183 C) abfiel.

Es hieß jedoch, dass das Absinken auf weniger als 7 Kelvin ein elektrisch betriebenes „Kryokühler“-Gerät erforderte, um es über den sogenannten „Pinch Point“ zu bringen, wenn das Instrument von 15 Kelvin (minus 433 F oder minus 258 C) auf 6,4 geht Kelvin (minus 448 F oder minus 267 C).

„Das Kühlerteam von MIRI hat viel harte Arbeit in die Entwicklung des Verfahrens für den Pinch Point gesteckt“, sagte Analyn Schneider, Projektleiterin bei MIRI, am Mittwoch. „Das Team war sowohl aufgeregt als auch nervös, als es in die kritische Aktivität ging. Am Ende war es eine Lehrbuchausführung des Verfahrens, und die Kühlerleistung ist sogar besser als erwartet.“

Die niedrige Temperatur ist entscheidend, da Webbs Instrumente Infrarotlicht erkennen, das „entfernte Galaxien, in Staubkokons verborgene Sterne und Planeten außerhalb unseres Sonnensystems“ aussenden.

Komponenten des Webb-Teleskops würden, wenn sie zu warm wären, auch Infrarotlicht emittieren, was es Wissenschaftlern erschwert, die gesammelten Daten zu verstehen, sodass dieses Problem durch direktes Abkühlen gelöst wird.

Das Kühlen des Teleskops unterdrückt auch den sogenannten „Dunkelstrom“, einen elektrischen Strom, der durch die Vibration von Atomen in den Webb-Detektoren erzeugt wird und das Teleskop auch dahingehend verwirren könnte, woher eine Lichtquelle kommt.

„Wir haben jahrelang für diesen Moment geübt, indem wir die Befehle und Prüfungen durchgegangen sind, die wir bei MIRI durchgeführt haben“, sagte MIRI-Projektwissenschaftler Mike Ressler. „Es war wie ein Drehbuch für einen Film: Alles, was wir tun sollten, wurde aufgeschrieben und geprobt. Als die Testdaten eintrafen, war ich begeistert zu sehen, dass sie genau wie erwartet aussahen und dass wir ein gesundes Instrument haben.“

Das Webb-Team wird nun Testbilder von Himmelsobjekten im Weltraum machen, um die Instrumente des Teleskops zu kalibrieren und zu überprüfen, ob alles so funktioniert, wie es sollte. Wenn alles nach Plan läuft, sollten wir diesen Sommer die ersten Bilder des Projekts sehen.

Das James-Webb-Teleskop ist das leistungsstärkste weltraumgestützte Observatorium, das jemals gebaut wurde, und seine Arbeit wird die des Hubble-Teleskops ergänzen, das seit mehr als 30 Jahren den Weltraum erforscht .