Erste wissenschaftliche Bilder des JWST in wenigen Tagen – SpacePolicyOnline.com

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Erste wissenschaftliche Bilder des JWST in wenigen Tagen – SpacePolicyOnline.com

Die NASA und ihre Partner im James-Webb-Weltraumteleskop werden die ersten wissenschaftlichen Bilder am 12. Juli veröffentlichen. Die Bilder wurden sorgfältig ausgewählt, um die Fähigkeiten der vier Instrumente des Teleskops zu demonstrieren und was sie über die Entstehung und Entwicklung des Universums von seinen Anfängen bis heute offenbaren sollen.

Das 10 Milliarden Dollar schwere JWST ist eine Partnerschaft zwischen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der Kanadischen Weltraumorganisation. Das Goddard Space Flight Center der NASA verwaltet das JWST-Programm und wird der Ort für eine anschließende Pressekonferenz sein Verbreitung von Bildern nächsten Dienstag um 10:30 Uhr ET. Northrop Grumman ist der Hauptauftragnehmer für JWST.

Diese Early Release Observations (EROs) werden sorgfältig ausgewählt, um bei der Öffentlichkeit und Wissenschaftlern eine „Wow“-Reaktion hervorzurufen und Appetit auf das zu machen, was in den nächsten 20 Jahren kommen wird.

Offiziell hat JWST eine Lebensdauer von 5 Jahren, aber die Hoffnung war immer, dass der Treibstoff, der benötigt wird, um seinen Standort am Sun-Earth Lagrange Point-2 (SEL-2) aufrechtzuerhalten, mindestens doppelt so lange halten würde. Die europäische Ariane-5-Rakete brachte sie jedoch auf einen so präzisen Kurs, dass sie weniger Treibstoff als erwartet benötigte, um SEL-2 zu erreichen, und vergangene Woche erklärte die stellvertretende NASA-Administratorin Pam Melroy während eines Briefings am Space Telescope Science Institute (STScI), dass JWST ist gut für mindestens 20 Jahre.

Pam Melroy, stellvertretende NASA-Administratorin, am Space Telescope Science Institute, 29. Juni 2022. Bildnachweis: NASA

„Ich freue mich sehr, Ihnen mitteilen zu können, dass sich unsere Schätzungen der überschüssigen Treibstoffkapazität auf Webb als richtig erwiesen haben. Dank unserer Partner bei Arianespace, die perfekte Arbeit geleistet haben, um Webb mit einem sehr hohen Maß an Genauigkeit in den Weltraum zu bringen, können wir dies tun bestätigen, dass wir mit dem Triebwerk, das wir an Bord haben, über 20 Jahre Erfahrung mit wissenschaftlichen Daten verfügen.

STScI betreibt sowohl JWST als auch das Hubble-Weltraumteleskop. Hubble ist in seinem 32. Betriebsjahr, weit über seine Lebensdauer hinaus. Hubble befindet sich jedoch in der Erdumlaufbahn und wurde von fünf Space-Shuttle-Besatzungen besucht, die neue Systeme und Instrumente installiert haben, die ihm jedes Mal neues Leben einhauchen. JWST ist nicht für den Gebrauch konzipiert und ist eine Million Meilen von der Erde entfernt, aber es ist denkbar, dass in den nächsten zwei Jahrzehnten Robotersysteme entstehen, die seine Lebensdauer noch weiter verlängern könnten.

Wissenschaftler sind gespannt auf die Zusammenarbeit von Hubble und JWST. JWST wird oft als Nachfolger von Hubble bezeichnet, aber Teleskope betrachten das Universum in verschiedenen Teilen des Spektrums. Hubble ist in erster Linie ein Teleskop für sichtbares Licht (oder optisches Licht) mit einigen Ultraviolett- und Nahinfrarot-Fähigkeiten. JWST arbeitet vollständig im Infrarotbereich. Seine Instrumente können weiter in die Zeit zurückgehen, als sich die ersten Galaxien bildeten, und klarer sehen als frühere Infrarot-Weltraumteleskope wie der Spitzer der NASA.

Vergleich von Bildern der Großen Magellanschen Wolke, die vom Spitzer-Weltraumteleskop aufgenommen wurden, mit dem MIRI-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops. Mit freundlicher Genehmigung von ESA.

Hubble und JWST haben schmale Sichtfelder. Wenn alles nach Plan läuft, wird ihnen 2027 das Nancy Grace Roman Space Telescope beitreten, ein weiteres Infrarotteleskop, aber mit einem großen Sichtfeld (sein ursprünglicher Name war Wide-Field Infrared Survey Telescope oder WFIRST).

Während des Briefings in der vergangenen Woche sagte Klaus Pontoppidian, Webb-Projektwissenschaftler am STScI, dass die Wissenschaftler möchten, dass alle drei Teleskope gleichzeitig betrieben werden. „Idealerweise möchten wir, wenn einer Entdeckungen macht, die anderen beiden auf dieselben Ziele verweisen.“ Die drei sind synergistisch. „Vor allem Roman ist eine Entdeckungsmaschine in sehr großen Bereichen des Himmels, während Hubble und Webb tief in einzelne Ziele oder kleinere Bereiche vordringen.“ Es wird „Spaß machen, die sehr seltenen Extreme des Universums zu sehen, die Roman entdeckt, und sie dann mit Hubble im Optischen und Ultravioletten und mit Webb im Infraroten zu betrachten.“

Aber im Moment liegt der Fokus auf JWST.

Es wurde am Weihnachtstag gestartet und hat bereits seine einmonatige Reise zu SEL-2 überstanden, eine äußerst komplexe Bereitstellungssequenz und Monate der Inbetriebnahme, um die Primär- und Sekundärspiegel richtig auszurichten und die vier Instrumente auf ihre sehr kalten Betriebstemperaturen zu kühlen.

Während der Zweck dieses Bildes darin bestand, den hellen Stern in der Mitte für die Ausrichtungsbewertung zu fokussieren, sind Webbs Optik und NIRCam so empfindlich, dass die im Hintergrund sichtbaren Galaxien und Sterne erscheinen. An diesem Punkt in Webbs Spiegelausrichtung, bekannt als „Feinphasierung“, wurde jedes der primären Spiegelsegmente angepasst, um nur mit dem NIRCam-Instrument ein einheitliches Bild desselben Sterns zu erzeugen. Dieses Bild des Sterns mit dem Namen 2MASS J17554042+6551277 verwendet einen Rotfilter, um den visuellen Kontrast zu optimieren. Bild- und Bildunterschriften: NASA/STScI

Das Mittelinfrarot-Instrument (MIRI), das gemeinsam von der NASA und dem europäischen Konsortium (unter britischer Leitung) mit der ESA bereitgestellt wird, sollte auf 7 Kelvin (-447 °F/-266 °C) gehalten werden. Die Near Infrared Camera (NIRCam) der University of Arizona, der Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) der ESA und der Fine Guidance Sensor/Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS) der UPS arbeiten mit 40K (- 387 °F/-233 °C).

Dieses Testbild der Feinführungssensorik wurde Anfang Mai über einen Zeitraum von acht Tagen parallel zu den NIRCam-Bildern des Sterns HD147980 aufgenommen. Dieses technische Bild stellt insgesamt 32 Stunden Belichtungszeit bei mehreren überlappenden Ausrichtungen des Kanals Guider 2 dar. Die Beobachtungen wurden nicht für die Erkennung schwacher Objekte optimiert, aber dennoch erfasst das Bild Objekte extrem schwach und ist derzeit das tiefste Bild der infraroter Himmel. Bildnachweis: NASA, ASC und FGS-Team.

Die bisher veröffentlichten Testbilder sind an sich schon umwerfend und geben nur einen kleinen Vorgeschmack auf das, was ab Dienstag kommen wird.

So begierig Astronomen auch sind, die Daten zu erhalten, nicht alle sind mit dem Namen des Teleskops zufrieden.

James Webb war in den 1960er Jahren NASA-Administrator und wird für den Erfolg des Apollo-Programms zur Landung von Amerikanern auf dem Mond verantwortlich gemacht. Als Karrierebeamter hatte er zuvor viele Positionen in der Regierung inne, unter anderem im Außenministerium in den 1950er Jahren Sean O’Keefe, ein weiterer Karrierebeamter, der die NASA in den frühen 2000er Jahren leitete, als das JWST begann, ernannte ihn zu Ehren von Webb auf der Grundlage, dass Webb dafür kämpfte, dass die Wissenschaftsprogramme der NASA zu dieser Zeit auch florierten.

Aber Wissenschaftler hatten keine Gelegenheit, sich für den Namen des Teleskops zu entscheiden, und in den letzten Jahren wurde er umstritten. Einige der Kritikpunkte beziehen sich auf Webb selbst, einige darauf, wie die NASA den Namen gewählt hat, und einige darauf, wie die NASA auf Anfragen reagiert hat, den Namen zu überdenken.

Webbs Kritiker behaupten, er habe während der Lavender Scare-Ära in den 1950er Jahren im Außenministerium und bei der NASA eine Anti-Schwulen-Personalpolitik umgesetzt, was der heutigen Betonung von Vielfalt und Inklusion widerspricht. Andere nennen Webb einen kalten Krieger und zitieren seine Arbeit zur psychologischen Kriegsführung, die ihrer Meinung nach dem internationalen Charakter von JWST widerspricht.

Was die NASA betrifft, kritisieren sie die Agentur dafür, dass sie ihre eigenen Benennungsverfahren nicht befolgt, ihre Bedenken ignoriert und keine Transparenz aufweist. Die NASA bat ihren Historiker, sich mit den Problemen rund um Webb zu befassen, und entschied, dass es keinen Grund gibt, den Namen zu ändern, hat sich aber bisher geweigert, einen Bericht zu veröffentlichen, der die Gründe dafür erklärt, trotz wiederholter Anfragen ihres beratenden Ausschusses für Astrophysik und der Amerikanische Astronomische Gesellschaft.

Die JustSpace Alliance hat eine veröffentlicht Video diese Woche dafür plädiert, das Teleskop umzubenennen. Auf die Frage, ob diese Argumente die Meinung der NASA ändern könnten, gab ein Sprecher der NASA diese Antwort an SpacePolicyOnline.com.

Das NASA History Office führte eine umfangreiche Suche nach derzeit zugänglichen Aufzeichnungen über James Webb und seine Karriere durch. Unsere Historiker sprachen auch mit Experten, die bereits umfassend zu diesem Thema geforscht haben. Die NASA hat zu diesem Zeitpunkt keine Beweise gefunden, die eine Änderung des Namens des Teleskops rechtfertigen.

Der NASA-Historiker und ein beauftragter Historiker haben ihre Recherchen in weiteren historischen Archiven, die aufgrund von COVID-19 geschlossen wurden, erfolgreich abgeschlossen. Sie stellen ihre Informationen nun in einem Update zusammen, das die Agentur mitteilen wird.