Das Wichtigste ist geschafft: Das James-Webb-Teleskop hat seine Justierungsphase erfolgreich abgeschlossen – alle vier optischen Instrumente liefern ein scharfes Bild, wie die NASA mitteilt. Dafür wurden in den letzten Wochen die 18 Spiegelsegmente des Primärspiegels und die restlichen Optikkomponenten bis auf wenige Nanometer genau ausgerichtet und feinjustiert. Jetzt folgen noch Detailtests innerhalb der vier Instrumente, dann kann das Teleskop in rund zwei Monaten seinen wissenschaftlichen Betrieb starten.
Das James-Webb-Weltraumteleskop wird so weit in die Vergangenheit des Kosmos zurückblicken wie kein anderes Instrument vor ihm. Gleichzeitig können die auflösungsstarken Infrarotoptiken des Teleskops feinste Details von Galaxien zeigen oder die Atmosphären von Exoplaneten analysieren. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die 18 Segmente des 6,50 Meter großen Primärspiegels und die unzähligen weiteren optischen Komponenten präzise aufeinander abgestimmt sind.
Feinjustierung von Spiegeln und Optiken
Nachdem das Weltraumteleskop Ende Januar 2022 in seinen Orbit um den 1,5 Millionen Kilometer entfernten Lagrangepunkt 2 eingeschwenkt ist, hat die NASA mit der aufwendigen Kalibrierung des Teleskops begonnen. Dafür nahm das Bodenteam zunächst einen Referenzstern mit dem 18-teiligen Primärspiegel und einem der vier optischen Instrumente auf. Vor der Feinjustierung zeigte diese Aufnahme 18 unscharfe Kopien des Sterns, weil die Segmente noch nicht so ausgerichtet waren, dass sie ein einziges gemeinsames Bild erzeugen.
Jetzt ist diese entscheidende Feinjustierung abgeschlossen. Im Laufe der letzten Wochen wurden die Spiegel und optischen Komponenten so kalibriert, dass aus dem unscharfen Anfangsbild eine scharfe, detailreiche Abbildung geworden ist. Das Weltraumteleskop sieht nun mit jedem seiner vier wissenschaftlichen Instrumente scharf – und hat laut NASA auch hier alle Erwartungen übertroffen. „Schon diese Bilder haben meine Sicht auf das Universum grundlegend verändert“, sagt Scott Acton von Ball Aerospace.
Von NIRCAm bis Fine Guidance Sensor
Die hier gezeigte Testaufnahme zeigt eine sternenreiche Region in der Großen Magellanschen Wolke, einer unserer Nachbargalaxien – abgebildet von jedem der Instrumente des Webb-Teleskops. Oben im Zentrum zeigt die Near Infrared Camera (NIRCam) die Zielregion in zwei Mikrometer Wellenlänge, rechts sind Aufnahmen des Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) mit 1,5 Mikrometern und des Mid-Infrared Instrument (MIRI) mit 7,7 Mikrometer Wellenlänge zu sehen.
Neben diesen drei primär bildgebenden Instrumenten verfügt das Webb-Teleskop noch über den Near Infrared Spectrograph (NIRSpec), einen mit vielen winzigen Schlitzblenden versehenen Spektrografen, dessen Hauptaufgabe die spektrale Analyse des eingefangenen Infrarotlichts ist. Dennoch kann auch NIRSpec zu Kalibrierungszwecken Bilder liefern, hier links mit 1,1 Mikrometer Wellenlänge zu sehen.
Unten stehen zwei Aufnahmen des Fine Guidance Sensors, mit dessen Hilfe das Weltraumteleskop auf seine Zielobjekte ausgerichtet wird. Er ist daher weniger auf hohe Auflösung als vielmehr auf präzises Anvisieren ausgelegt.
Letzte Tests innerhalb der Instrumente folgen
Mit der erfolgreichen Feinjustierung aller optischen Komponenten ist die wichtigste Phase der Teleskop-Kalibrierung abgeschlossen. Das größte jemals ins All geschickte Weltraumteleskop sieht scharf. Wie erhofft leiten die großen Spiegel des Webb-Teleskops das Licht fokussiert in jedes der optischen Instrumente und diese erstellen daraus ihr jeweiliges Bild.
Im nächsten Schritt werden die für die einzelnen Instrumente zuständigen Teams nun letzte Tests an ihren Bauteilen durchführen, denn auch die einzelnen Spektrografen, Kameras und Sensoren bestehen aus vielen Linsen, Masken, Filtern und anderen Komponenten, die nun überprüft und weiter kalibriert werden müssen. In rund zwei Monaten wird dann auch dieser Vorgang abgeschlossen sein und das James-Webb-Teleskop wird seinen wissenschaftlichen Betrieb aufnehmen.
Quelle: NASA/Goddard Space Flight Center
