Es gibt nichts ganz wie der Moment, in dem Sie ein brandneues Gerät zum ersten Mal einschalten – dieses „Ding!“ erfrischend! und ein heller, schmutzfreier Bildschirm fühlt sich fast so produktiv an wie bei der eigentlichen Arbeit. Wenn Sie wissen, wovon ich spreche, können Sie sich wahrscheinlich die Zufriedenheit vorstellen, die die Wissenschaftler, die das James-Webb-Weltraumteleskop leiten, jetzt empfinden: Alle wissenschaftlichen Instrumente von Webb sind eingeschaltet und bereit, unseren Kosmos wie nie zuvor zu enthüllen.
Was ist los – Am 31. Januar enthüllte die NASA über das Webb-Teleskop Twitter und der Blog, auf dem sich die wissenschaftlichen Instrumente des Teleskops jetzt befinden – ein entscheidender Schritt auf dem Weg zum Beginn seiner Ära der Entdeckung.
Dies stellt den Höhepunkt eines einwöchigen Prozesses dar, der kurz nach dem Start der Webb am 25. Dezember 2021 ins All begann. Die ersten Instrumente, die aufleuchteten, waren das MIRI-Instrument und einige andere Teile – jetzt, NIR-Kamera, NIR-Spez, und FGS/NIRISS werden ebenfalls als aktiviert bestätigt.
All dies ist möglich, weil das Teleskop jetzt sicher bei Lagrange 2 stationiert ist, einem Punkt 1 Million Kilometer von der Erde entfernt, wo die Schwerkraft das Observatorium in einer stabilen Umlaufbahn weit über dem Mond hält.
Das Webb-Team schaltete am Freitag auch die High-Gain-Antenne des Observatoriums ein, um seine Kommunikationslinie mit der Erde zu stärken und die schnelle Rückgabe von Bildern und anderen Beobachtungen zu gegebener Zeit sicherzustellen.
Letztendlich müssen wir noch bis zum Sommer warten, um die Früchte all dieser milliardenschweren Arbeit zu sehen, aber in der Zwischenzeit haben wir einen Blick auf Webbs frühe Objektive geworfen, die sich langsam verbreiten – viele von ihnen sind natürlich informiert was die Hauptinstrumente von Webb können.
Was können die wissenschaftlichen Instrumente von Webb?
Das ultimative Ziel des James-Webb-Weltraumteleskops ist die Verwendung von Infrarotbildgebung und anderen Werkzeugen, um tief in Raum und Zeit zu blicken. Das Teleskop wird neue Details über das frühe Universum enthüllen, vielleicht sogar die allerersten Sterne. Gleichzeitig wird es auch Planeten und Objekte in unserem eigenen Sonnensystem mit neuen Augen beobachten und eine Ära neuer astronomischer Entdeckungen näher an der Heimat ankündigen. Es wird in die gasförmigen Tiefen der Atmosphäre fremder Welten nach Lebenszeichen suchen und vielleicht sogar die intimen Geheimnisse entfernter Galaxien enthüllen, die noch nie zuvor gesehen wurden.
Um all dies zu tun, ist der Webb mit vier Hauptinstrumenten ausgestattet – MIRI, NIRCam, NIRspec und FGS/NIRISS. Hier ist eine (sehr, sehr kurze) Aufschlüsselung dessen, was sie tun:
- MIRI: das Mittelinfrarot-Instrument (MIRI) ist Kamera und Spektrograph zugleich. Es kann Infrarotlicht sehen, das unsere Augen nicht sehen können. Infrarotlicht kann helfen, Phänomene wie Rotverschiebung aufzudecken, die uns helfen können zu verstehen, wie sich Galaxien, Sterne und Planeten im Laufe der Zeit bilden und entwickeln. MIRI wird für mehrere Webb-Wissenschaftsmissionen von entscheidender Bedeutung sein, wie zum Beispiel die Suche nach den ersten Sternen und dem Verständnis von Schwarzen Löchern.
- NIR-Kamera: das Nahinfrarotkamera ist das primäre Bildgebungswerkzeug des Teleskops. Dies wird der Schlüssel zu einer Wissenschaft sein, die auf direkter Bildgebung beruht, einer Methode zur Erkennung von Exoplaneten um Sterne und andere entfernte Objekte. Die Kamera blockiert im Wesentlichen das Licht des Zielsterns und lässt nur die Objekte um ihn herum zurück. Dies könnte die Quelle für neue Entdeckungen von erdähnlichen bewohnbaren Planeten um nahe Sterne sein.
- NIRspez.: das Nahinfrarot-Spektrograph funktioniert ähnlich wie ein Prisma – wenn Licht in den Spektrographen eintritt, trennt das Instrument das Licht und ermöglicht es Astronomen und Astrophysikern zu entschlüsseln, was das Licht passiert hat. Dies sind entscheidende Informationen, um die Atmosphären von Exoplaneten zu verstehen und festzustellen, ob sie Wasser speichern. Aber es wird Wissenschaftlern nicht nur etwas über Exoplaneten sagen – NIRSpec kann chemische Informationen über viele verschiedene Objekte im Weltraum enthüllen.
- FGS/NIRISS: Es ist das Feinführungssensor, zu denen der Nahinfrarot-Imager und der spaltlose Spektrograph gehören. Es ist das unverzichtbare Werkzeug, um Webb auf präzise Ziele auszurichten und ein klares Bild des Ziels zu erhalten. Auch dies wird Exoplaneten in einem neuen Licht zeigen und dabei helfen, die ersten Sterne zu identifizieren.
Und danach – Jetzt, da er sicher auf seinem L2-Parkplatz steht und die Instrumente eingeschaltet sind, können Wissenschaftler auf der Erde die Instrumentenheizungen ausschalten. Diese kleinen Heizungen waren unerlässlich, um Webbs Wissenschaftssuite unter den eisigen Bedingungen des Weltraums zu erhalten – wenn Sie mir folgen, wäre es scheiße gewesen, Nebel auf dieser sprichwörtlichen Linse zu haben. Aber jetzt müssen die Instrumente auf ihre ideale Betriebstemperatur abkühlen. Dies wird laut NASA in einem kürzlich erschienenen Blogbeitrag Monate dauern und uns zu einem wichtigen Schritt in Webbs Aufbau führen: der Feinabstimmung seiner Spiegel.
Am 28. Januar, NASA Bekanntmachung dass Webb Star HD 84406 verwenden wird, um die 18 goldenen Spiegel des Teleskops zu kalibrieren.
„Heller Stern, heller Stern … der erste Stern, den Webb sehen wird, ist HD 84406, ein sonnenähnlicher Stern, etwa 260 Lichtjahre entfernt. Obwohl er zu hell für Webb ist, um ihn zu untersuchen, sobald das Teleskop fokussiert ist, Punkt, das ist perfekt Ziel für Webb, technische Daten zu sammeln und mit der Spiegelausrichtung zu beginnen“, schrieb die Agentur in einem Tweet.
Diesen Stern haben Sie wahrscheinlich schon selbst gesehen, wenn Sie auf der Nordhalbkugel leben: Er ist einer der Sterne, aus denen der Große Wagen, auch bekannt als Ursa Major, besteht.