Künstlerische Darstellung von Webb im Weltraum. (NASA-GSFC, Adriana M. Gutierrez/CI Lab) In seiner neuen Heimat weit weg von der Erde ist das James Webb-Weltraumteleskop vielleicht nicht ganz so allein, wie es scheint.
Die vom Teleskop eingenommene Raumtasche ist kein völliges Vakuum – und jetzt ist das Unvermeidliche passiert, als ein winziges Stück Gestein, ein Mikrometeorit, mit einem von Webbs Spiegelsegmenten kollidierte.
Aber es besteht kein Grund zur Panik. Die Ingenieure, die das Teleskop gebaut haben, sind sich der Strapazen des Weltraums sehr bewusst, und Webb wurde sorgfältig darauf ausgelegt, ihnen standzuhalten.
„Wir wussten immer, dass Webb der Weltraumumgebung trotzen muss, zu der grelles ultraviolettes Licht und geladene Teilchen von der Sonne, kosmische Strahlung aus exotischen Quellen in der Galaxie und gelegentliche Einschläge von Mikrometeoroiden in unserem Sonnensystem gehören.“ sagt Ingenieur und technischer stellvertretender Projektleiter Paul Geithner des Goddard Space Flight Center der NASA
„Wir haben Webb mit einem Leistungsspielraum – optisch, thermisch, elektrisch, mechanisch – entworfen und gebaut, um sicherzustellen, dass er seine ehrgeizige wissenschaftliche Mission auch nach vielen Jahren im Weltraum erfüllen kann.“
Webbs Position in L2. (NASA)
Webb befindet sich in einer Region namens L2, die 1,5 Millionen Kilometer (knapp 1 Million Meilen) von der Erde entfernt ist.
Es handelt sich um einen sogenannten Lagrange- oder Lagrange-Punkt, an dem sich die Gravitationswechselwirkung zwischen zwei umlaufenden Körpern (in diesem Fall Erde und Sonne) mit der Zentripetalkraft der Umlaufbahn ausgleicht, um eine stabile Tasche zu schaffen, in der sich Objekte mit geringer Masse befinden können. geparkt“, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.
Das ist für die Wissenschaft sehr nützlich, aber diese Regionen können auch andere Dinge sammeln.
Jupiter So gibt es beispielsweise Schwärme von Asteroiden, die ihre Umlaufbahn in zwei der Lagrange-Punkte teilen, die sie mit der Sonne teilt. Auch andere Planeten haben Asteroiden in ihren Lagrange-Punkten, wenn auch etwas weniger als Jupiter .
Es ist unklar, wie viel Staub L2 genau gesammelt hat, aber es wäre töricht zu erwarten, dass die Region überhaupt keinen Staub gesammelt hat.
Daher wurde Webb speziell dafür entwickelt, dem Beschuss durch staubgroße Partikel, die sich mit extrem hoher Geschwindigkeit fortbewegen, standzuhalten. Das Design von Webb umfasste nicht nur Simulationen, die Ingenieure führten auch Testeinschläge auf Spiegelproben durch, um zu verstehen, welche Auswirkungen die Weltraumumgebung haben könnte, und um zu versuchen, diese abzuschwächen.
Durch Stöße können sich Spiegelsegmente bewegen, aber das Teleskop verfügt über Sensoren zur Messung der Spiegelpositionen und die Möglichkeit, diese anzupassen, um etwaige daraus resultierende Verzerrungen zu korrigieren.
Die Missionskontrolle hier auf der Erde kann auch Anpassungen an Webb senden, um die Spiegel wieder dort zu platzieren, wo sie sein sollten. Seine Optik lässt sich sogar vom Bekannten abwenden Meteoriten Schauer im Voraus.
Und Webb wurde mit enormen Fehlertoleranzen gebaut, sodass die mit der Zeit zu erwartende physische Verschlechterung nicht zu einem vorzeitigen Ende der Mission führen wird.
Nach einer Servicemission kehrten Orbitaltrümmer durch Aufprallschäden an Hubble-Panels zur Erde zurück. (NASA)
Es ist wahrscheinlich in einer besseren Position als Hubble, das im erdnahen Orbit nicht nur Mikrometeoriteneinschlägen, sondern auch einem ständigen Bombardement mit Weltraumschrott ausgesetzt war.
Im Gegensatz zu Hubble bedeutet die Entfernung zu Webb jedoch, dass Techniker nicht vor Ort sein und Reparaturen durchführen können. (Nicht, dass Hubble kürzlich gewartet wurde; Die letzte derartige Mission fand 2009 statt , und es wird kein weiteres empfangen.)
Der Mikrometeoroid, der das Teleskop traf – irgendwann zwischen dem 23. und 25. Mai – war ein zufälliges Ereignis. Die Auswirkungen waren jedoch größer als erwartet, was bedeutet, dass sie eine Gelegenheit darstellen, die L2-Umgebung besser zu verstehen und Strategien zum Schutz des Teleskops in der Zukunft zu finden.
„Da Webbs Spiegel dem Weltraum ausgesetzt waren, erwarteten wir, dass gelegentliche Einschläge von Mikrometeoriten die Leistung des Teleskops im Laufe der Zeit deutlich beeinträchtigen würden.“ sagt Lee Feinberg, Manager für optische Teleskopelemente bei Webb von NASA Goddard.
„Seit dem Start hatten wir vier kleinere messbare Mikrometeoroideinschläge, die den Erwartungen entsprachen, und dieser vor Kurzem war größer als von unseren Zerstörungsvorhersagen angenommen.“
„Wir werden diese Flugdaten verwenden, um unsere Leistungsanalyse im Laufe der Zeit zu aktualisieren und außerdem betriebliche Ansätze zu entwickeln, um sicherzustellen, dass wir die Bildgebungsleistung von Webb über viele Jahre hinweg bestmöglich maximieren.“
Die ersten vollfarbigen und spektroskopischen Bilder von Webb werden voraussichtlich noch pünktlich eintreffen 12. Juli 2022 . Wir können es kaum erwarten.