Tysk teknologi til "Hubble-børnebørn"

Forskere udvikler højteknologi til det største rumteleskop

James Webb-rumteleskop NASA
læst op

Rumteleskopet JAMES WEBB erstatter HUBBLE i det næste årti som det mest succesrige astronomiske observationsinstrument. Det vigtigste mål med denne mission er opdagelsen af ​​"det første lys" i det tidlige univers, fremkomsten af ​​de første stjerner fra den langsomt afkølende ildkugle af Big Bang. Carl Zeiss Optronics Oberkochen og Max Planck Institut for Astronomi i Heidelberg (MPIA) udvikler i øjeblikket det tekniske hjerte til to instrumenter i det nye James Webb Space Telescope (JWST).

Opdraget af rumbureauerne ESA og NASA vil JWST tage form med et 6, 5 meter spejl som efterfølgeren til det legendariske HUBBLE rumteleskop i de næste otte år. Den 29. november 2005 blev kontrakterne mellem Carl Zeiss og Max Planck Institute for Astronomy for det fælles arbejde med instrumenterne MIRI og NIRSpec for JWST underskrevet.

Lyset fra de første stjerner og galakser forskydes ekstremt i det røde spektrale område, fordi det strækkes tyve gange i bølgelængden ved den fortsatte udvidelse af universet. Derfor kan det tidlige univers kun observeres i det infrarøde spektrale område. Her ville de svage kosmiske kilder overlejres af den infrarøde (varme) stråling af teleskopet og instrumenterne. For at frigøre de små signaler fra denne interferens, må teleskopet køles dybt.

Kig ind i det kolde kosmos

JWST er derfor stationeret i "Lagrange punkt L2", som er placeret 1, 5 millioner kilometer uden for Jordens bane. Da tiltrækningen af ​​solen og jorden er tilføjet sammen, løber JWST synkront med jorden omkring solen og vendes altid væk fra solen. Her afkøles teleskopet og instrumenterne ved at kigge ind i det kolde kosmos til -230 grader celsius. Den ekstremt høje følsomhed kombineret med den høje opløsning af det meget store teleskop vil også føre til helt ny indsigt i dannelsen af ​​stjerner og planeter i vores eget Mælkevejsystem. Disse undersøgelser er kun mulige i det infrarøde lys, fordi dette - i modsætning til synligt lys - de tætte gas- og støvskyer, hvor stjernerne og planeterne opstår, kan trænge ind næsten uhæmmet.

Det meget komplekse filterhjul udviklet af MPIA og C. Zeiss til instrumentet MIRI, et af de tre måleinstrumenter i JWST. © MPI til astronomi

Kravene til teleskopet og dets instrumenter er enorme. Efter en startbelastning med et multipel af tyngdeaccelerationen afkøles instrumenterne i rummet til næsten absolut nul (-273 grader celsius). Efter udfoldelse af teleskopet på målstedet skal de astronomiske instrumenter derefter justeres og holdes med en nøjagtighed, der omtrent svarer til at sigte mod et nålehoved i en afstand af en kilometer. udstilling

Tre instrumenter ombord til dataregistrering

Til dataindsamling har rumobservatoriet tre instrumenter om bord - navngivet MIRI, NIRSpec og NIRCam. MIRI og NIRSpec er udviklet og bygget i Europa. Carl Zeiss og MPIA vil være de eneste europæiske repræsentanter, der yder et afgørende bidrag til begge instrumenter.

For MIRI-instrumentet vil C. ZEISS give MPIA filter- og gitterskiftermekanismer, der tillader, at instrumentet kan konfigureres nøjagtigt til forskellige typer observationer. MPIA yder selv et vigtigt bidrag til udvikling og test. Desuden vil C. ZEISS levere to filter- og gitterskiftermekanismer til NIRSpec-instrumentet til EADS Astrium. Her vil MPIA ligeledes bidrage med sin know-how. Begge emner var genstand for kontraktunderskrifter.

På grund af lignende krav kan MIRI- og NIRSpec-mekanismerne betragtes som relaterede. Udvikling og test af mekanismerne vil tage de næste to og et halvt år. Derefter er mekanismerne, der er udviklet af C. ZEISS og MPIA, inkorporeret i de respektive instrumenter. Et europæisk Ariane 5-lanceringsvogn skal bringe JWST til sin destination på L2-linjen i 2013. Disse projekter støttes af Det Europæiske Rumfartsagentur ESA, det tyske luftfartscenter DLR og Max Planck Society.

(idw - MPG, 07.12.2005 - DLO)