JWST - James Webb Space Telescope

[H.J.Kemm]

Moin

CSA , NASA und ESA planen und entwickeln das HUBBLE-Nachfolgerteleskop JWST ( James Webb Space Telescope ).





Die Aufgabe vom JWST wird u.a. sein, nach den ersten *black holes* und nach *first Lights from Stars and Quasars* zu suchen. Aber auch nähere Galaxien, junge Sterne und Objekte im Kuiper Belt werden genauer beobachtet.

Nach dem 2011 mit einer ARIANE V von Kourou aus geplanten Start, wird JWST am L 2 des Sonne-Erde-Systems stationiert.
Kurskorrekturen und Höhenangleichungen nimmt die Sonde während der geplanten 10jährigen Lebenszeit selbst vor.

Der Primär-Spiegel hat einen Durchmesser von 6,5 m Durchmesser und besteht aus 18 sechseckigen Segmenten.


Einen interessanten Fragen- und Antwortenkatalog findent man hier: >>>>>



Jerry

[Volker]

Nach dem 2011 mit einer ARIANE V von Kourou aus geplanten Start, wird JWST am L 2 des Sonne-Erde-Systems stationiert.

Das mit der Ariane V ist noch nicht sicher. Es sind auch noch Atlas V und Delta IV (medium) im Gespraech. Im Moment gibt es fuer JWST allerdings eine schwierige Phase - die Kosten sind explodiert und es gab einen Rueffel vom NASA Hauptquartier:  http://www.jwst.nasa.gov/tradestatus.html

Die Idee ist nun, Kosten zu sparen indem man einige Komponenten vereinfacht. Jedenfalls kann das alles noch dauern - 1997 hiess es, NGST (heute JWST) wuerde 2007 starten. Nun heisst es, 'nicht vor 2013'. Mehr Informationen zum Thema gibt es unter http://www.jwst.nasa.gov/

[H.J.Kemm]

Moin,


über das JWST gibt es noch einen ausführlichen Bericht vom SPACE TELESCOPE SIENCE INSTITUTE:

>>>



Jerry

[H.J.Kemm]

Moin Volker,

das hattest Du heute in einem anderen Beitrag gepostet:

Bezueglich JWST hast Du recht, dass man das nicht wird warten koennen. Die Instrumente sind allerdings tatsaechlich schon in Bau, und 2013 scheint da nicht so unrealistisch zu sein. Das Projekt ist auch im neuen NASA Budget voll enthalten, wir koennen also davon ausgehen, dass JWST tatsaechlich fliegen wird.

Na, da gibt es ja noch Hoffnung.

Wenn Du mehr hörst, dann gib bitte Nachricht.



Jerry

[Volker]

Eine gute Seite zum Thema und Status des James Webb Space Telescope ist
http://www.jwst.nasa.gov/
Ah, das habe ich ja oben schon mal gelinkt. Die Explosion der Kosten hat kuerzlich dazu gefuehrt, dass das Projekt neu ueberdacht wurde:
http://www.jwst.nasa.gov/tradestatus.html
ESA ist uebrigens hier auch mit dabei. Bezueglich JWST kann man im Augenblick wohl sagen, dass wir noch nicht genau wissen, was da an Instrumenten mit an Bord ist (auch wenn wir schon einige Komponenten fertig haben), und wann der genaue Starttermin ist. Aber dass JWST noch gestrichen wird, ist hoechst unwahrscheinlich und es sind auch schon Milliarden investiert worden. Im Gegensatz zu Hubble wird JWST nach dem Start auch nicht mehr so viel Kosten, da es keine Service-Mission geben kann.

Gruss Volker

[H.J.Kemm]

Moin,


     Wien - Austrian Aerospace (AAE) wird an Entwicklung und Bau des James Webb Weltraum-Teleskops beteiligt sein. Der Auftrag für mechanische Strukturteile des Infrarotsprektrometers sei kürzlich erteilt worden, hieß es in einer Aussendung der AAE am Donnerstag.
 Das Spitzengerät "NIRSpec" wird vom Hauptauftragnehmer EADS Astrium in Deutschland entwickelt. Es kann auch schwächste Infrarot-Strahlungen von entfernten Galaxien aufspüren. Dazu muss das rund 200 Kilogramm schwere Instrument bei einer Temperatur von minus 238 Grad Celsius exakt arbeiten. Austrian Aerospace entwickelt für die beiden als Räder ausgeführten Filter-Systeme der Firma Carl Zeiss (Deutschland) die mechanische Ständerstruktur und die Kugellager.

"Der hohe Frequenzbereich in dem die Messungen erfolgen, erfordert höchste Präzision und stellt damit auch höchste Anforderungen an Stabilität, friktionsfreien Rundlauf sowie an die Positioniergenauigkeit der Filterräder", so die AAE-Experten. Davor müssen die Geräte auch noch die Vibrationen des Starts unbeschadet überstehen. Der Gesamtumsatz des Auftrags an AAE beläuft sich auf etwa zwei Millionen Euro. (aus derStandard)




Jerry

[H.J.Kemm]

Moin,

über den bisherigen Stand bzw. die nächsten Schritte wegen des *Hubble*-Nachfolgers *JWST* gib es bei http://www.heise.de einen ausführlichen Bericht >>>>>

Jerry

[rolli]

Nochmal was zu L2:

http://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Punkt#L2

Der blaue Punkt ist die Erde, L2 1,5 millionen Km rechts davon. Der gelbe Punkt ist die Sonne.

L2 befindet sich hinter dem kleineren der beiden großen Körper auf ihrer Verbindungslinie. Ursache ist ein ähnlicher Effekt wie im Fall des L1. Normalerweise wäre außerhalb der Erdbahn die Umlaufdauer länger als die der Erde. Die zusätzliche Anziehung der Erde (Kräfte von Sonne und Erde auf den Körper sind gleichgerichtet) bewirkt jedoch eine kürzere Umlaufdauer, welche im L2 wiederum gleich der Umlaufdauer der Erde ist. Dieser Punkt befindet sich 1,5 Millionen Kilometer außerhalb der Erdbahn.

Beispiel: Der L2-Punkt des Systems Erde-Sonne wird gerne für Weltraumteleskope verwendet. Da ein Körper im L2 dieselbe Orientierung in Bezug auf Sonne und Erde beibehält, ist dort die Abschirmung (vor Sonnenstrahlung) und Kalibrierung des Satelliten wesentlich einfacher. Der WMAP-Satellit (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), welcher die kosmische Hintergrundstrahlung des Urknalls untersucht, befindet sich in einer Umlaufbahn um den L2-Punkt des Systems Erde-Sonne. Die ESA plante, den Satelliten Eddington zur Suche nach extrasolaren Planeten am Lagrange-Punkt L2 zu platzieren. Ende 2007/Anfang 2008 will die ESA das bisher größte Weltraumteleskop Herschel am L2 positionieren. Für 2011 planen NASA, ESA und CSA , den L2 für ihr James Webb Space Telescope zu benutzen.

Und Wartungsarbeiten an diesen Teleskopen fallen auch wech...

[Junior]

Ich habe mich mal mit dem James Webb Space Telescope (abgekürzt JWST, früher Next Generation Space Telescope) beschäftigt und bin dabei auf diesen Artikel in www.weltderphysik.de gestoßen:

Fast noch gravierender sind die "fernen und großen" Probleme: Wo und wann gab es im Kosmos welche Galaxien? Eine Galaxie in mehr als zwölf Milliarden Lichtjahren Entfernung zu simulieren, ist schon schwer genug - sie dort aber auch (genau genug!) zu beobachten, ist oft noch schwerer, berichtet Matthias Steinmetz:

"Man sieht bei einer Entfernung von etwa acht bis neun Milliarden Lichtjahren - wir Kosmologen sagen dazu Rotverschiebung 1 -, daß die so genannte Hubble-Sequenz der Galaxien da ist. Wir sehen also all die unterschiedlichen Galaxien-Typen, also Spiral- und elliptische Galaxien. Dagegen sehen die Galaxien bei einer Rotverschiebung von 3 und 4, also in etwa zwölf bis 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung, noch ganz anders aus. Da sind es vor allem noch kleine Klumpen. Allerdings ist bisher nicht klar, ob das wirklich kleine Klumpen sind oder ob es daran liegt, daß die heutigen Teleskope nicht scharf genug so weit beobachten können."

Für die beobachtenden Kosmologen kommt eine weitere, fast schon kuriose Schwierigkeit hinzu. Wir leben in einem sich seit dem Urknall ausdehnenden Kosmos. So weit, so gut. Doch die Ausdehnung des Kosmos hat ihre Tücken - sie verändert auch das Licht, das wir von den weit entfernten Objekten empfangen. Das Licht wird durch die Ausdehnung des Universums immer weiter gestreckt, also immer langwelliger - es wird ins Rote verschoben. Als Folge läßt sich das All nicht überall gleich gut in die Karten gucken.

"Das Interessante an den Beobachtungen ist, daß wir zwischen Rotverschiebung 3 und 1 ganz grob keine Information haben - also in dem Bereich zwischen acht und zwölf Milliarden Lichtjahren. Die von den Galaxien ausgestrahlte Ultraviolett-Strahlung ist dann immer noch UV-Strahlung und von der Erde aus praktisch nicht zu beobachten. Dagegen ist das von den Galaxien abgestrahlte "normale" Licht bereits ins Infrarote gerutscht - und somit ebenfalls kaum zu beobachten. Ab einer Entfernung von etwa zwölf Milliarden Lichtjahren (also ab einer Rotverschiebung von 3) liegt die an sich im Ultravioletten abgegebene Strahlung des Wasserstoff im Optischen - das ist dann wieder gut mit Teleskopen auf der Erde zu beobachten. Bis etwa acht Milliarden Lichtjahre Entfernung (also Rotverschiebung 1) ist die optische Strahlung der Galaxien noch im nahen Infrarot zu beobachten. Aber dazwischen fehlt uns noch viel Information."

Es ist zum Haare Raufen! Eine ganz entscheidende Phase der kosmischen Entwicklung ist derzeit kaum zu beobachten. Die unterschiedlichen Entfernungen im All entsprechen ja immer unterschiedlichen Epochen. Ist ein Objekt zwölf Milliarden Lichtjahre entfernt, dann sehen es die Astronominnen und Astronomen so, wie es vor zwölf Milliarden Jahren aussah. Geht man von einem Weltalter von etwa 15 Milliarden Jahren aus, so blicken die Forscher in einer solchen Entfernung also in das erst drei Milliarden Jahre alte Universum! Eine zwölf Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie ist gleichsam noch feucht hinter den Ohren...

Auf die zeitliche Entwicklung des Kosmos bezogen ist die bittere Situation der Kosmologen, daß sich kaum beobachten läßt, was passiert ist, als das Universum zwischen drei und sieben Milliarden Jahre alt war. Dabei muß genau in jener Zeit viel passiert sein, erklärt Matthias Steinmetz:

"Im etwa drei Milliarden Jahre alten All (also bei Rotverschiebung 3) scheint noch alles sehr klumpig zu sein. Bei Rotverschiebung 1 (also einem Alter des Universums von etwa sieben Milliarden Jahren) scheint die Hubble-Sequenz im Groben da zu sein. Im sieben Milliarden Jahre alten Kosmos sind manche Galaxien elliptisch, manche sind Scheiben. Die spannende Frage lautet: Wann und wie bildet sich diese Hubble-Sequenz da aus?"

Vermutlich wird erst das JWST (NGST -  Next Generation Space Telescope), also der Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops, Abhilfe schaffen. Dieses Teleskop - Starttermin ist frühestens im Jahr 2007 - wird mit einem etwa sechs Meter großen Spiegel weit hinaus ins All blicken. Dank seiner Infrarot-Empfindlichkeit wird es die "Beobachtungslücke" schließen - und im Infrarotbereich dem Treiben der Galaxien in jener aktiven Phase der kosmischen Entwicklung auf die Finger schauen. Denn bei den Galaxien war früher einfach mehr los...

[rolli]

Hallo Junior

Dank seiner Infrarot-Empfindlichkeit wird es die "Beobachtungslücke" schließen - und im Infrarotbereich dem Treiben der Galaxien in jener aktiven Phase der kosmischen Entwicklung auf die Finger schauen. Denn bei den Galaxien war früher einfach mehr los...

Ja es wird immer spannender mit dem Blick zurück in die Anfänge des Kosmos.
Bald werden wir sehr nahe zum Urknall kommen und dann sehen wir was?
Die Hintergrundstrahlung?
Die Urexplosion?
Eventuell sogar in den Expansionspunkt hinein?

Was ja sensationell ist: Nichts ist verloren, dank modernsten Teleskopen und Komputern können wir bis zum Ursprung dieses All's blicken, egal wohin wir die Instrumente richten.

Denn merke, der Urknall ist überall, rundherum.

Einstein sei dank
 [smiley=engel017.gif]

[Corsar]

Bonjour,

das letzte der 18 Stück 6eckigen Spiegelsegmente ist beim Spiegelschleifer Tinsley Lab., Richmond, USA eingetroffen.
Diese Elemente werden bis auf eine Oberflächentolerenz von +/- 0,00002 Millimeter geschliffen.

Mehr dazu gibt es hier:

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6340703.stm

J.C.

[Mary]

So weit ist man da schon?
Hoffentlich klappt mit den Spiegeln alles, nicht das wir sowas wie bei Hubble am Anfang haben! Aber das wäre unwahrscheinlich, glaube nicht, das man den gleichen Fehler zweimal macht.

[Corsar]

Bonjour Mary,

wenn der Schliff fertig ist, dann kommen die Segmente zum Goddard Space Center. Die weden bestimmt die Möglichkeit haben, die Funktionstüchtigkeit zu prüfen, bevor der komplette Spiegel in den Satelliten integriert wird.  J.C.

[tobi]

Die NASA will am JWST ein Docking-Ring für Orion anbringen, damit das Teleskop später repariert werden kann. Allerdings ist das ganze nur für kleinere Reparaturen gedacht (z.B. eine Antenne richten oder dem Solarpanel beim ausklappen helfen) und nicht dazu gedacht Instrumente auszutauschen oder den Spiegel zu reparieren.

Quelle:
http://www.space.com/businesstechnology/070523_techwed_jwst_dock.html

[roger50]

N'abend,

die Nachricht hör ich wohl, allein, mir fehlt der Glaube... :-?

Klingt für mich wie eine "Beruhigungspille" für die Öffentlichkeit. Denn: wie hinkommen?

Das JWST wird 1,5 Mio. Kilometer von der Erde entfernt positioniert. Um eine Orion in eine Bahn zu bekommen, die so weit hinausführt, braucht es mindestens die ARES-5, mit der ARES-1 ist das unmöglich, die schafft eine ORION gerade mal in eine nahe Erdumlaufbahn. Nur ist die ARES-5 gar nicht für bemannte Flüge ausgelegt.

Und nu ?  

Gruß
roger50

[rolli]

Hi roger

he, he, ist ja klar. Eine bemannte Mission der Orion in eine Entfernung von 1,5 millionen Km von der Erde ist völlig illusorisch und auch viel zu teuer.
Also muss das Ding tadellos funktionieren.
Wenn nicht, ist es gestorben, wie so viele, andere Sonden

 

[Schillrich]

Na wie gesagt, mit Ares V ginge das ja ... theoretisch. Aber was soll das? Diesen Aufwand betreiben, um Minimalreparaturen durchzuführen?

Das Sommerloch hat doch noch gar nicht begonnen ...

[H.J.Kemm]

Moin,

hier interessante Neuigkeiten über das *JWST*, teilzitiert aus mpia/07-06-18:

 
Die Zusammenarbeit zwischen der NASA und der ESA beim Bau des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) ist nun endgültig unter Dach und Fach. Auf der *Paris Airshow 2007* in Le Bourget unterzeichneten die beiden Weltraumorganisationen ein Abkommen für die Mission. Das *JWST* soll das in die Jahre gekommene Weltraumteleskop *HUBBLE* ersetzen. Mit seinem 6,5-Meter-Spiegel wird es ab dem Jahr 2013 das bedeutendste Weltraumobservatorium sein.

Die Gesamtverantwortung für das 3,7 Milliarden Euro kostende europäisch-amerikanische Projekt trägt die NASA. Sie baut den Satelliten, das Teleskop und die an Bord befindliche Infrarotkamera NIRCAM. Die ESA finanziert den Start und ARIANESPACE befördert das *JWST* mit einer ARIANE 5/ECA zum Lagrange-Punkt L2 (1,5 Millionen km) tief ins All. Der mitgeführte Treibstoff wird für ca. 10 Jahre reichen, die angesetzte Mindestlebensdauer beträgt fünf Jahre.

Das Ziel der Mission ist ein Blick auf das Licht der ersten Sterne, die sich aus dem langsam abkühlenden Feuerball des Urknalls bildeten. Das einst von den Sternen ausgesandte kurzwellige Licht breitete sich durch den expandierenden Kosmos aus, wobei sich die Wellenlänge vergrößerte. Heute sollte es als langwellige Wärmestrahlung zu beobachten sein, deshalb ist das *JWST* als IR-Teleskop konzipiert.

An Bord befinden sich die drei hoch auflösende Instrumente MIRI, NIRSPEC und NIRCAM. Dabei handelt es sich um zwei Kameras und einen Infrarotspektrographen. Die Anforderungen an diese Geräte sind immens. Haben sie die Belastungen des Starts überstanden, werden sie auf minus 230 Grad Celsius heruntergekühlt, da es sich bei den ersten Sternen um äußerst schwache Lichtquellen handelt und ihr Nachweis nicht durch die temperaturbedingte Eigenstrahlung der Instrumente gestört werden darf. Dann richtet sich *JWST* mit einer Genauigkeit aus, die dem Zielen nach einem Stecknadelkopf in einer Entfernung von einem Kilometer entspricht.


Abbildung: Eines der drei Messinstrumente des JWST ist das von Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und Carl Zeiss in Oberkochen entwickelte, hochkomplexe Filterrad für das Instrument MIRI.

Jerry

[James]

Hallo

Das JWST wird sicherlich ein Instrument das die Astronomie für viele viele Jahre ähnlich prägen wird, wie es das HST getan hat.
Ein Teleskop auf das sich alle freuen können.
Aber:

Das *JWST* soll das in die Jahre gekommene Weltraumteleskop *HUBBLE* ersetzen

Es sind einfach zwei verschiedene Instrumente. Das JWST arbeitet im infraroten Bereich (der Grund ist schon klar), und das HST eben im sichtbaren. Manche Bilder die uns vom HST so begeistert haben, wird es vom JWST nicht geben (aber andere!).
Ein "Nachfolger" des HST im sichtbaren Frequenzbereich  -  der fehlt leider noch.

PS.: deine letzte Nachricht - Wahnsinnsuhrzeit

m.f.G.
James

[H.J.Kemm]

Moin James,

wenn *Hubble* nicht mehr aktiv sein wird, dann haben wir im Weltraum kein Teleskop für *visible light*, sondern nur noch für *ultraviolet light* und *infrared light*.
 
    * Compton Gamma Ray Observatory
    * Chandra X-Ray Observatory
    * Lyman Spitzer
    * JWST
    * IRAS
    * ISO
    * Herschel

Eigentlich schade.

Jerry

Bei mir ist die Uhrzeit unwichtig, wichtig ist nur, daß ich im Forum bin!

[rolli]

Bitte diesen Beitrag nicht vergessen:

Guckst Du hier

 

[James]

Hallo

zu : Jerry, Antwort #19 - am: 21. Juni 2007 um 07:57

wenn *Hubble* nicht mehr aktiv sein wird, dann haben wir im Weltraum kein Teleskop für *visible light*

Zumindest nachgedacht wird schon über ein großes monolitisches Weltraumteleskop.
Das heißt, über den Transport eines Solchen mit AresV in eine Parkposition.
siehe:
http://www.astrolabium.net/archiv_science_nasa/science_nasa_juni2007/27-6-2007.html

kurzes Zitat aus dem Text:
"Die Auflösung der Bilder des Teleskops wäre dreimal besser als die vom Hubble. Der Spiegel würde 11 Mal schwächere Objekte sehen als das Hubble Teleskop, weil die Fläche des Spiegel 11 Mal größer wäre."

m.f.G.
James

[H.J.Kemm]

Moin James,

jau, das hatte ich schon gelesen (kommt ja per mail), habe es aber nicht weiterverfolgt, da ich annehme, daß das nur wieder Gedankenspiele oder Wunschdenken von einigen Wissenschaftler sind. Entwicklung und Umsetzung erscheinen mir zur Zeit nicht finanzierbar; da fehlt wirklich die Bereitschaft zur Kooperation; denn wir hätten schließlich alle was davon.

Jerry

[Mary]

Hallo,
ich denke, dass ein neues Weltraumteleskop im sichtbaren Licht nach dem HST nicht so dringend gebraucht wird, denn die vielen großen Teleskope auf der Erde können diesen Job großteils auch erledigen. Natürlich stört dabei die Erdatmosphäre und im Weltall ist es besser, aber im Infrarot-, Röntgen- oder Gammastrahlungsbereich kann man von der Erdoberfläche aus nichts beobachten, da die Atmosphäre diese Strahlungen nicht durchlässt. Daher sind Weltraumteleskope in diesen Bereichen viel gefragter.
Wenn genügend Geld vorhanden wäre, würde man natürlich ein Weltraumteleskop im optischen Licht umsetzen, aber da dies nicht der Fall ist, denke ich, gehen die anderen Projekte (wie zB Herschel, JWST) vor.

Mary

[ILBUS]

Dia adaptieve Optik ermöglicht lansam wahnsiniege auflösungen. Und mit Michsammelfächigkeit ist man, meine ich unvergleichlich jedem Weltraumteleskop im sichbaren Wellenlängenberech voraus.