Wie das James-Webb-Weltraumteleskop alle Erwartungen übertraf

Am 25. Dezember 2021 wurde das James-Webb-Weltraumteleskop erfolgreich von einer Ariane-5-Rakete in die Umlaufbahn gebracht. Raketenstarts waren die einzige Möglichkeit, ein Raumschiff über große Entfernungen durch den Weltraum zu befördern.

In diesem Zeitrafferbild ist die Diffusionssequenz des Sekundärspiegels dargestellt. Es sollte sich genau etwas weniger als 24 Fuß oder etwas mehr als 7 Meter vom Hauptspiegel entfernt befinden. Dies war einer von einigen hundert Schritten, die unbedingt wie geplant verlaufen sollten, um ein voll funktionsfähiges JWST online zu bringen.

Wenn alle Optiken korrekt eingesetzt und das Teleskop vollständig kalibriert ist, sollte James Webb in der Lage sein, jedes außerirdische Objekt im Universum mit beispielloser Genauigkeit zu sehen, wobei seine Primär- und Sekundärspiegel das Licht auf die Instrumente fokussieren, wo Daten aufgenommen werden können, verkleinert , und kehrte zur Erde zurück.

Dieses Bild zeigt die 18 einzelnen Segmente, aus denen der Hauptspiegel von James Webb besteht, sowie die drei unabhängigen Spiegelsätze, die mit den Buchstaben A, B und C und den Zahlen 1 bis 6 gekennzeichnet sind und der Position entsprechen, an der jeder Spiegel befestigt ist bis zur jetzigen Zeit. verstreutes Teleskop.

Jeder Planet umkreist einen Stern, der fünf Positionen um sich herum hat, Lagrange-Punkte, diese gemeinsame Umlaufbahn. Ein Objekt, das sich genau bei L1, L2, L3, L4 oder L5 befindet, umkreist die Sonne genau so lange wie die Erde umkreist, was bedeutet, dass der Abstand zwischen der Erde und dem Raumfahrzeug konstant bleibt. L1, L2 und L3 sind instabile Gleichgewichtspunkte und erfordern periodische Flugbahnkorrekturen, um die Position des Raumfahrzeugs dort beizubehalten, während L4 und L5 stabil sind. Webb hat sich erfolgreich in die Umlaufbahn um L2 eingeschossen, und es muss zu Kühlzwecken immer von der Sonne entfernt sein.

Ein Teil des Hubble eXtreme Deep Field wurde insgesamt 23 Tage lang abgebildet, im Gegensatz zu der simulierten Sicht, die von JWST im Infrarot vorhergesagt wurde. Durch die kluge Auswahl seiner Ziele sollte das James-Webb-Weltraumteleskop in der Lage sein, außergewöhnliche Details über die am weitesten entfernten Objekte im Universum zu enthüllen, die kein anderes Observatorium zu enthüllen hoffen kann. Sobald die Kalibrierung abgeschlossen ist, kann diese Art der wissenschaftlichen Arbeit beginnen.

Dieses Mosaikbild wurde erstellt, indem das Teleskop auf einen hellen, isolierten Stern im Sternbild Großer Bär, bekannt als HD 84406, gerichtet wurde. Dieser Stern wurde speziell ausgewählt, weil er leicht zu identifizieren ist und nicht mit anderen Sternen ähnlicher Helligkeit überfüllt ist, was dazu beiträgt, die Hintergrund. Verwechslung. Jeder Punkt innerhalb des Mosaiks wird durch das entsprechende primäre Spiegelsegment markiert, das ihn eingefangen hat. Diese vorläufigen Ergebnisse stimmen sehr gut mit den Erwartungen und Simulationen überein.

Diese dreiteilige Animation zeigt den Unterschied zwischen den 18 nicht ausgerichteten Einzelbildern, denselben Bildern, nachdem jedes Segment besser zusammengesetzt war, und dann das endgültige Bild, bei dem die Einzelbilder aller 18 Spiegel gestapelt und zusammengefügt wurden. Das Muster dieses Sterns, der als „Albtraum-Schneeflocke“ bekannt ist, könnte durch eine bessere Kalibrierung verbessert werden.

Das erste jemals vom James-Webb-Weltraumteleskop der NASA veröffentlichte Minutenphasenbild zeigt ein einzelnes Bild eines Sterns, komplett mit sechs bemerkenswerten (und zwei weniger auffälligen) Beugungen, mit einem dahinter sichtbaren Hintergrund aus Sternen und Galaxien. So cool dieses Bild auch ist, es ist wahrscheinlich das schlechteste Bild des James-Webb-Weltraumteleskops, das Sie jemals von hier aus sehen werden.

Punktausbreitungsfunktion für das James-Webb-Weltraumteleskop, wie in einem Dokument von 2007 vorhergesagt Die vier Faktoren des sechseckigen (nicht kreisförmigen) Hauptspiegels bestehen aus einer Anordnung von 18 gekachelten Sechsecken mit jeweils ungefähr 4 mm Lücken und drei Stützstreben Um den Sekundärspiegel an Ort und Stelle zu halten, erzeugen sie alle eine unvermeidliche Reihe von Spitzen, die um die mit JWST abgebildeten hellen Fleckquellen herum erscheinen.

Dies ist ein simuliertes JWST/NIRCam-Mosaik, das mit JAGUAR und Guitarra erstellt wurde, um NIRCam-Bilder in der projizierten Tiefe von JADES Deep zu simulieren. Es ist sehr wahrscheinlich, dass James Webb in seinem ersten Jahr im wissenschaftlichen Betrieb viele der Rekorde brechen wird, die Hubble im Laufe von 32 Jahren aufgestellt hat (und es werden immer mehr), einschließlich der Rekorde für die am weitesten entfernten Galaxien und den am weitesten entfernten Stern.