JWST - James Webb Space Telescope

Dazu kann ich nur sagen, dass wir hier schon eine disskussion darüber hatten. Ich glaube in dem Hubble-topic
, und da sind wir dabei geblieben, dass bei sollchen Missionen es durchaus billiger sein könnte statt einer durchführen der Reparaturmission  eine Kopie hochzuschießen, vielleicht sogar eine verbesserte.

Ich glaub das wird nicht so leicht sein. :-/ :-/ :-/
So hochkomplex und dann kopieren?
Verbessern : Dann könnte man gleich ein neues Space Teleskop  machen.

Andreas

Verbessern : Dann könnte man gleich ein neues Space Teleskop  machen.

Eine komplette Neuentwicklung ist IMMER teurer und zeitaufwendiger als ein bestehendes System nur zu verbessern.

Bei vielen wissenschaftlichen Missionen gibt es "spare parts" bzw. Ersatzteile, welche bei erfolgreicher Mission nicht genutzt werden. Sollte aber etwas schief gehen, kann man daraus relativ billig einen Ersatz stricken, wie bei den Cluster-Satelliten geschehen ...

Wie zB das geplante russische Forschungsmodul auf der ISS.

Man hat ja auch normalerweise genügend Ersatzsysteme mit an Bord und außerdem sitzen in den Missionskontrollzentren ja auch jede Menge kluge Köpfe, die sich dann halt den Kopf darüber zerbrechen, wie man eine Lösung findet, und die finden für fast alle Probleme eine Lösung, mit der man das Teleskop/den Satelliten wenigstens noch eingeschränkt nützen kann.

Es wurde eine Analyse durchgeführt wie gut man die Atmosphäre von erdähnlichen Exoplaneten mit JWST wird analysieren können. Ergebnis: Es wird nicht einfach.

Zusammenfassung:
Generell wird es zwei Methoden geben, um Licht aus den Atmosphären zu analysieren:

• Transitbeobachtung
• Direct Imaging

Mit der Transitmethode für Planeten von Erdgröße und auf erdähnlichen Orbits wird JWST nur im Umkreis von 20 Lichtjahren überhaupt die Atmosphärenanalyse ermöglich. Selbst dabei wird nicht ein Transit ausreichen, man geht bis zu hundert aus, um ausreichend Daten zu erhalten.
Folgende Vergleichsrechnungen wurden gezeigt:

• Sonnenähnlicher Stern G-Klasse mit Planet auf Erdorbit
  Ein Transit dauert ca. 10 Stunden, ein Mal pro Jahr. Um 100 Stunden Beobachtungszeit für für die Transits zu generieren, braucht man also 10 Jahre.
  
• Roter Zwerg M-Klasse mit erdähnlichem Planeten
  Da ein roter Zwerg kleiner ist, muss ein erdähnlicher Planet auf einem engeren Orbit kreisen. Ein Transit dauert ca. 1 Stunde, findet aber alle paar (10) Tage statt. Damit erreicht man 100 Stunden Beobachtung in ca. 3 Jahren.

Aus dieser Rechnung schließt man, dass M-Sterne die lohnenderen Ziele für Transitbeobachtungen des JWST sind. Außerdem gibt es von ihnen deutlich mehr als von den G-Sternen.
Generell scheint aber die Transitmethode hier noch starke Grenzen und Unsicherheiten aufzuweisen. Evtl. wird Direct-Imaging die bessere Technik sein.

Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/2009/pr200909.html

Wir haben nun auch was zu den Exoplaneten-Möglichkeiten des JWST.

Auch wenn man annimmt, dass es viele G-Typ-Sterne mit gering-Perioden-Exoplaneten gibt, klingen die Anforderungen für die direkte Untersuchung der Planetenatmosphären ziemlich hoch. Andererseits wäre auch nur ein gefundener Planet, in dessen Atmposphäre Sauerstoff, Ozon und Methan gefunden wird und der sich in der habitaten Zone aufhält, ein ziemlicher Clou.

Ich denke, dass die Frage einer "zweiten Erde" viel zu spannend für alle Menschen ist, als dass man nicht alles versucht, sie zu finden. Und wenn das JWST nicht reicht, dann bauen wir halt was Größeres.

Eine erste Reihe von Kryotests am ersten Spiegelsegment vom JWST wurde erfolgreich abgeschlossen.

Quelle:
http://news.prnewswire.com/DisplayReleaseContent.aspx?ACCT=104&STORY=/www/story/04-08-2009/0005003113&EDATE=

Hallo

kurze Bemerkung zu:
Thread:*ATLANTIS* - STS 125 *Hubble* / Countdown & Start II:

Der Nachfolger ist doch bereits in Planung...    ...Das James Webb ST...

Das James Webb ist nicht DER Nachfolger des Hubble. Es ist ein ANDERES Teleskop. Das Hubble fasziniert unter anderem auch dadurch, das Bilder geliefert werden, so wie sie wir auch sehen würden - im sichtbaren Bereich. Das James Webb arbeitet im Infraroten.
Insoferne ist es besonders wichtig, das das Hubble weiterbetrieben werden kann - wir haben keinen Ersatz.
Nach Aussagen von Astronomieanhängern (auch hier im Forum) schwindet die Bedeutung von Hubble, da die erdgebundenen Teleskope so große Fortschritte (insbesondere mit Interferometrie, adaptiver Optik und größeren Öffnungen dank segmentierter Spiegel) zu verzeichenen hatten. Das würde aber die Wichtigkeit dieser Servicemission relativ erscheinen lassen.
Ich denke man "braucht"_note1 doch immer wieder auch ein raumgestützes optisches Teleskop. Dann muß man sagen: Es ist kein Nachfolger in Sicht.

Hier agiert man also aus meiner Sicht etwas wiedersprüchlich: Zum einen: erdgebundene Teleskope sehr gut -> kein Nachfolger -> also nicht so wichtig. Andererseits: Großes Lamento in der Forschergemeinde -> aufwendige Servicemission -> also doch wichtig.

Grüße, James

note1: [Ironie an:] Das heißt, was "braucht" man schon...  man "braucht" ja auch keine bemannte Raumfahrt  [Ironie aus]

Das ist so nicht richtig. Das James Webb ST kann sehr wohl Bilder im sichtbaren Bereich machen.

Die Instrumente des neuen Teleskops werden zwar auch Bilder im sichtbaren Lichtspektrum machen können, vor allem aber soll das JWST im Infrarotbereich Daten sammeln.

Quelle: http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,482318,00.html

Und irgendwie ist es doch der Nachfolger. Wir wollen ein Teleskop haben, was in der Lage ist, noch weiter in die Vergangenheit zu schauen. Dafür muss man eben eins bauen, was auch stark rotverschobenes Licht verwerten kann. Prinzipiell ließe sich durch Falschfarben daraus auch wieder ein Bild machen, welches dem Ursprungslichtstrahl nahe kommt.

Die Orion ist auch der Nachfolger des SpaceShuttles obwohl beide nicht viel gemein haben, außer das beide Menschen in den Orbit und zurück bringen kann...

Was ich damit sagen will: Man kann es durchaus als Nachfolge-Teleskop bezeichnen...

Hallo

Ob man irgendetwas Nachfolger von irgend etwas Anderes nennt ist sicher willkürlich (in vielen Schriftstücken wird dies bzgl. JWST gemacht).
Auf alle Fälle erstreckt sich der Bereich des Lichtes den wir "sehen" können von 0,38µm bis 0,78µm. Die Empfindlichkeit des JWST erstreckt sich von 0,6µm bis 28µm (die Empfindlichkeit von Hubble deckt den gesamten sichtbaren Bereich ab, geht auch darüber hinaus). die Hauptempfindlichkeit liegt damit tief im Infraroten Bereich und nur ein Randbereich (wie helligkeitsempfindlich sind die Sensoren dort noch?) liegt noch im Sichtbaren.

Prinzipiell ließe sich durch Falschfarben daraus auch wieder ein Bild machen, welches dem Ursprungslichtstrahl nahe kommt.

Nein, (nur ein Rot-oranges).

Bilder so wie sie wir auch sehen würden

sind das nicht!

Grüße, James

Aber man wird mit dem JWST VIEL machen können. z.B. DAS:
http://ircamera.as.arizona.edu/nircam/nircam_grism_spie07.pdfLeider geht das weit über mein Verständniss hinaus...

Solche brilliant scharfen Bilder, wie wir sie vom Hubble gewohnt sind, wird uns das James Webb nicht liefern.
Für unser Auge werden die Webb Aufnahmen nicht so angenehm wirken und eher unscharf erscheinen, wie etwa die Aufnahmen vom Spitzer Teleskop.

James Webb ist ein ganz anderes Teleskop mit anderen Aufgaben und kein Hubble-Nachfolger.

Nur zeitlich folgt es nach dem Hubble Teleskop.

...
Die Empfindlichkeit des JWST erstreckt sich von 0,6µm bis 28µm

Zitat

Prinzipiell ließe sich durch Falschfarben daraus auch wieder ein Bild machen, welches dem Ursprungslichtstrahl nahe kommt.

Nein, (nur ein Rot-oranges).

Wieso "nein"?
Bei einer Rotverschiebung von z.B. z=4 entspricht der vom JWST gesehenen Wellenlängenbereich Ursprungslicht von 120 nm bis 5.6 µm, bei z=7 dem Bereich 75 nm bis 3.5 µm. Für den ferneren Kosmos reicht es damit weit in den Ultraviolettbereich, so dass z.B. die Kante der Lyman-Serie im  H-Spektrum bei 91 nm voll erfaßt wird.

Weil ich nicht an eine Rotverschiebung gedacht habe. 
Dazu braucht man eben "Astromänner" 
Aber die faszinierenden Bilder aus der Michstrasse sind so natürlich doch nicht möglich.

wie etwa die Aufnahmen vom Spitzer Teleskop.

Wenn Du meinen Vergleich mit Hubble-Bildern nicht zulässt aufgrund des Spektrums, dann darfst Du aber auch keiner Vergleiche mit dem Spitzer (3 bis 180 µm) anstellen!

Da wollen wir mal abwarten, bis das FirstLight hier im Forum geposted wird...

Und da jetzt noch bestätigt wurde, dass man durch Falschfarben (oder besser Konvertierung der Wellenlänge in den Wellenberreich des Urspungslicht) was machen kann, würde ich auch auf ein paar gestochen scharfe Fotos tippen.


Hier nochmal der Frequenzbereich des Hubbles:

Nochmal Nachschlag!

Auf dieser hochoffiziellen Seite gibts ein kleines Spiel welches das Hubble mit dem James Webb vergleicht:

http://www.jwst.nasa.gov/scope.html

Viel Spass 

Edit:
Bei Level 4 muss man die Bauteile Hubbles auf die vom James Webb ziehen.

Beim Goddard Space Flight Center gibt es eine neue Animation der JWST-Entfaltung.



Viel aufregender als die Spiegelöffnung ganz am Ende finde ich ja diese Folienentrollung. Wie soll das funktionieren?

Hallo Karl,

das "Folienrückrollen" dürfte einfach ein Material mit Gedächtnis sein. Die Folien bestehen aus evtl. aus 2 Schichten  mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen und sind normalerweise zusammen gerollt. Sie werden also "über" die Konstruktion gespannt und entrollt, wodurch in beiden Schichten unterschiedliche Spannungen entstehen.. Wenn man dann die Haltepunkte wieder löst, rollt die Folie von alleine zurück in ihren Ausgangaszustand.

Einfach nur ein Material mit Gedächtnis...

Hat das schon mal jemand in der Raumfahrt gemacht?

Ich glaube eine Reihe großer Antennen und auch Antennenbooms funktionieren nach dem Prinzip, da man sich dann einen extra Entfaltungsmechanismus sparen kann.

Der Start des JWST wird sich wahrscheinlich um ein Jahr verzögern. Ein Grund ist bisher nicht bekannt. Neues Startdatum also: Mitte 2014.

Wie richten die eigentlich Ihre schwenkbaren Spiegel dermaßen genau aus? Sind die mit sensiblen Servomotoren in einigen Freiheitsgraden beweglich angebracht?

Hallo Klaus,

es wird einen kleinen Fine Steering Mirror (FSM, Feinsteuerungsspiegel) geben, der zusammen mit dem tertiären Spiegel im Zentrum liegt. Wie das dann genau funktioniert, konnte ich noch nicht in Erfahrung bringen. Damit wird aber wohl (ein Teil?) des Lichts genau auf die Optik gerichtet.

Danke Dir!

Ich finde das nämlich, dass ist ein interessantes Problem, kommt es doch schon beim Schleifen des Spiegels auf Mikrometer an. Wenn man dann einen mehrteiligen Spiegel aufklappt, muss ja auch alles unglaublich präzise sein. 

Der Polierprozess der 18 JWST-Spiegelsegmente ist laut NASA im Zeitplan und so dürfte der Start 2014 desselben näher rücken, mehr darüber auf der Webseite von JWST hier: http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/features/2010/webb-sunshield-testing.html

Hansjürgen