Die Zusammenarbeit zwischen der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und der europäischen Weltraumorganisation ESA beim Bau des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) ist nun entgültig unter Dach und Fach. Auf der Luft- und Raumfahrtmesse in Le Bourget bei Paris unterzeichneten die beiden Weltraumorganisationen ein Abkommen für die Mission. Das JWST soll das in die Jahre gekommene Weltraumteleskop HUBBLE ersetzen. Mit seinem 6,5-Meter-Spiegel wird es ab dem Jahr 2013 das bedeutendste Weltraumobservatorium sein.

Die Gesamtverantwortung für das 3,7 Milliarden Euro kostende europäisch-amerikanische Projekt trägt die NASA. Sie baut den Satelliten, das Teleskop und die an Bord befindliche Infrarotkamera NIRCAM. Die European Space Agency (ESA) befördert das JWST mit einer ARIANE-5-Rakete 1,5 Millionen Kilometer tief ins All. Fünf bis zehn Jahre soll der Himmelsspäher auf seinem Außenposten abseits von Erde und Mond verbleiben.

Das Ziel der Mission ist ein Blick auf das Licht der ersten Sterne, die sich aus dem langsam abkühlenden Feuerball des Urknalls bildeten. Das einst von den Sternen ausgesandte kurzwellige Licht breitete sich durch den expandierenden Kosmos aus, wobei sich die Wellenlänge vergrößerte. Heute sollte es als langwellige Wärmestrahlung zu beobachten sein, deshalb ist das JWST als Infrarotteleskop konzipiert.

Da es sich bei den ersten Sternen um äußerst schwache Lichtquellen handelt, muss das Teleskop auf minus 230 Grad Celsius heruntergekühlt werden, um ihren Nachweis nicht durch die temperaturbedingte Eigenstrahlung des Instruments zu stören. Zum Schutz der empfindlichen Detektoren des Teleskops vor der Wärmestrahlung von Erde, Mond und Sonne, ist das Weltraumobservatorium mit einem Sonnenschild von der Größe eines Tennisplatzes ausgestattet.

An Bord befinden sich die drei hoch auflösende Instrumente MIRI, NIRSPEC und NIRCAM. Dabei handelt es sich um zwei Kameras und einen Infrarotspektrographen. Die Anforderungen an diese Geräte sind immens. Haben sie die Belastungen des Starts überstanden, so werden sie auf minus 230 Grad Celsius heruntergekühlt. Nun entfalten sich die Solarzellen und der Sonnenschild. Anschließend richtet sich die Weltraumsternwarte mit einer Genauigkeit aus, die dem Zielen nach einem Stecknadelkopf in einer Entfernung von einem Kilometer entspricht.

Gemeinsam mit Wissenschaftlern der Firma Carl Zeiss Optronics in Oberkochen werden die Forscher des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg das feinmechanisch-optische Herzstück der Nachweisgeräte des JWST bauen: Filter- und Gitterwechsler-Mechanismen für MIRI und NIRSPEC. Neben der Erforschung des frühen Universums interessieren sich die Heidelberger Astronomen besonders für die Entstehung von Sternen und Planetensystemen. Auch sie emittierten einen großen Anteil ihrer Strahlung im infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums und sind daher vielversprechende Ziele für die Instrumente des James-Webb-Teleskops.

AK