Mikrometeorit: Schaden am James-Webb-Teleskop schwerer als gedacht

Der Einschlag im Spiegel des James-Webb-Teleskops war schwerer, als vor Missionsstart angenommen.

Artikel veröffentlicht am 19. Juli 2022, 13:33 Uhr, Werner Pluta

James-Webb-Weltraumteleskop: Das Teleskop ist innerhalb seiner Konstruktionsspezifikationen. (Bild: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez)

In der vergangenen Woche hat die US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics And Space Administration (Nasa) die ersten regulären Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) veröffentlicht. Allerdings hat das neue Weltraumteleskop schon jetzt einen Schaden.

Anfang Juni gab die Nasa bekannt, dass mehrere Mikrometereoriten den Spiegel des JWST getroffen hätten. Das größte Objekt sei zwischen dem 23. und 25. Mai 2022 in ein Segment des Hauptspiegels eingeschlagen und habe es beschädigt.

Das JWST arbeite aber noch auf einem Niveau, das alle Missionsanforderungen übertreffe, teilte die Nasa seinerzeit mit. Das getroffene Spiegelsegment solle nachjustiert werden, um die verursachte Verzerrung auszugleichen.

Der Schaden ist irreparabel

Die Auswirkungen des Einschlags sind aber offensichtlich stärker, als zunächst angenommen. Das geht aus einem Aufsatz hervor, der als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv abrufbar ist. Danach sind die Schäden an dem Spiegelsegment C3 nicht mehr reparabel.

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Das erste veröffentlichte Bild von JWST war der Galaxiehaufen SMACS 0723, zusammen mit einer Vielzahl an Hintergrundgalaxien.

Von Treffern durch Mikrometeoriten war die Nasa ausgegangen. Die Anzahl der Einschläge bisher entspricht etwa dem, was zu erwarten gewesen war. Anders deren Stärke: Der Schaden des sechsten Einschlags übertraf Annahmen um den Faktor 120.

"Der einzelne Mikrometeoriteneinschlag, der sich zwischen dem 22. und 24. Mai 2022 ereignete, übertraf die vor dem Start erwartete Schadenshöhe für einen einzelnen Mikrometeoriten, was weitere Untersuchungen und Modellierungen durch das JWST-Projekt auslöste", schreibt das Team der Nasa, der Raumfahrtagenturen aus Europa (European Space Agency, Esa) und Kanada (Canadian Space Agency, CSA).

Allerdings kann der Schaden ausgeglichen werden. Die Spiegelsegmente wurden neu justiert. Den Fehler werden Algorithmen herausrechnen. Der Fehlerwert für den gesamten Spiegel hat sich um etwa 9 Nanometer erhöht. Die Auswirkungen dieser Schäden seien minimal und das Teleskop bleibt innerhalb seiner Konstruktionsspezifikationen, betonte Mark McCaughrean, Esa-Astronom und Mitglied des JWST-Teams, in einem Tweet

Wird das öfter passieren?

Die Frage, die sich die Wissenschaftler jetzt stellen, ist, ob der Einschlag im Segment C3 "ein seltenes Ereignis war (das heißt ein unglücklicher früher Einschlag eines Mikrometeoriten mit hoher kinetischer Energie, der statistisch gesehen nur einmal in mehreren Jahren vorkommt) oder ob das Teleskop möglicherweise anfälliger für Schäden durch Mikrometeoriten ist, als die Modellierung vor dem Start vorausgesagt hat."

JWST war nach vielen Verzögerungen Ende Dezember 2021 ins All geschossen worden. Etwa einen Monat später erreichte es seine Position am zweiten Lagrange-Punkt (L2), in knapp 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde.

Mitte Februar begann die Nasa mit der Spiegelausrichtung. Einen Monat später waren die 18 Spiegel so ausgerichtet, dass sie wie ein einziger Spiegel arbeiten. In der vergangenen Woche haben Esa und Nasa die ersten hochaufgelösten Bilder des Weltraumteleskops veröffentlicht.

Das JWST nimmt Bilder im Infrarotbereich auf und soll unter anderem Einblicke in die Vergangenheit des Universums ermöglichen. Besonders weit entfernte Sterne und Galaxien strahlen in diesem langwelligen Spektrum, da ihr weißes Licht durch die Raumzeitausdehnung gestreckt wurde. Reflektiert wird das Licht durch einen 6,5 Meter großen Spiegel mit vergoldeter Oberfläche. Das JWST kann so Wellenlängen im Bereich von 0,6 bis 28 Mikrometern untersuchen.