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© Laura Betz/Nasa/dpa

Das „James Webb“-Weltraumteleskop wurde von einem Mikrometeoroiden stärker beschädigt als zuerst gedacht. Nun ergreifen die Forschenden Vorkehrungen.

Washington D.C. – Das neue „James Webb“-Weltraumteleskop hat erste beeindruckende Bilder aus den Tiefen des Universums geliefert und damit bereits gezeigt, wie es die Astronomie in den kommenden Jahren revolutionieren könnte. Mindestens 20 Jahre lang soll der Treibstoff an Bord des Teleskops reichen, hieß es bei der US-Raumfahrtorganisation Nasa, geplant sind für „Webb“ alleine im ersten Jahr unterschiedlichste Missionen. Doch nun müssen sich Forschende offenbar Sorgen machen, wie lange das 10 Milliarden US-Dollar teure Teleskop, das sich 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt befindet, tatsächlich einsatzbereit sein wird. Hintergrund sind mehrere Einschläge von kleinsten Weltraumsteinchen, die das „James Webb“-Teleskop bereits zwischen dem 22. und 24. Mai beschädigt haben.

Die Nasa hatte die sechs Einschläge bereits im Juni gemeldet und damals mitgeteilt, dass die Mikrometeoroiden, die das Teleskop getroffen hatten, größer waren, als in den Modellen vor dem Start angenommen wurde. Nun haben Forschende erstmals ein Bild veröffentlicht, das den Steinschlag auf die 18 goldenen hexagonalen Spiegelsegmente des Teleskops zeigt. Ein begleitender Bericht über die ersten sechs Monate des „Webb“-Teleskops im Weltall erklärt auch, wie schlimm der Einschlag für die geplanten Beobachtungen mit dem Teleskop sein könnte.

Diese Überraschungen verbergen sich in den Bildern des „James Webb“-Teleskops

Das erste Bild des „James Webb“-Teleskops, das vorgestellt wurde: Ein sogenanntes Deep Field, auf dem hunderte oder gar tausende Galaxien zu sehen sind. Dank eines Mikrolensing-Effekts (die Schwerkraft eines Galaxienhaufens im Vordergrund vergrößert Galaxien im Hintergrund) kann „Webb“ so sehr alte Galaxien ablichten. Die älteste bisher auf dem Bild entdeckte Galaxie ist 13,1 Milliarden Lichtjahre entfernt.

Das Spektrum des Exoplaneten Wasp-69b, das mithilfe von Daten des „James Webb“-Weltraumteleskops erstellt wurde, zeigt eindeutig: In der Atmosphäre des Gasplaneten gibt es Wassermoleküle, außerdem können Forschende die Anwesenheit von Wolken aus der Kurve herauslesen.

Astronominnen und Astronomen staunen über röhrenförmige Strukturen im Carinanebel (rot markiert). Was hat das „James Webb“-Teleskop hier fotografiert?

Tatsächlich liefert das „James Webb“-Weltraumteleskop nicht nur wunderschöne Bilder aus den Tiefen des Weltraums, sondern für die Forschung auch zahlreiche Daten. Im Fall des „Deep Field“-Bildes wurden etwa bereits die ersten Galaxien ausgewertet. Das Spektrum zeigt, welche Elemente „Webb“ in einer 13,1 Milliarden Jahre alten Galaxie gefunden hat.

Auch das supermassereiche schwarze Loch, das sich in einer der Galaxien von Stephan‘s Quintett versteckt, hat „Webb“ genauer untersucht. Die Grafik zeigt die Zusammensetzung des Gases rund um das schwarze Loch.

Mithilfe von „Webb“ können die Forschenden einige der ältesten jemals beobachteten Galaxien analysieren.

„James Webb“-Teleskop: Steinschlag im Weltall beschädigt das teure Instrument

Fünf der Einschläge hatten den Angaben zufolge „vernachlässigbare Effekte“ auf die Spiegel des Weltraumteleskops. Die Fehler könne man durch die Ausrichtung der Spiegel korrigieren, heißt es in dem Bericht. Doch der sechste Meteoroiden-Einschlag hat einen Schaden hinterlassen, der nicht komplett korrigiert werden kann. „Es dürfte eine kleine Auswirkung auf den Durchsatz des Teleskops geben, die jedoch noch nicht messbar ist“, konstatieren die Forschenden in ihrem Bericht. Der sechste Einschlag hat das Spiegelsegment C3 getroffen, einen Teil des Effekts auf das Teleskop habe man durch eine Neuausrichtung der Spiegel beheben können.

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Doch noch ist einiges unklar: War der Einschlag in Spiegelsegment C3 des „James Webb“-Teleskops ein seltenes Ereignis? Oder ist das Weltraumteleskop anfälliger für Beschädigungen durch Mikrometeoroiden, als Modelle vor dem Start vorhergesagt hatten? Könnte sich das in absehbarer Zeit auf die Leistung des Teleskops auswirken? Bisher hat das „Webb“ die Erwartungen der Astronominnen und Astronomen mehr als erfüllt, die ersten Bilder zeigten bereits 13,1 Milliarden Jahre alte Galaxien und viele weitere Geheimnisse und Überraschungen im Universum.

„James Webb“-Teleskop von Mikrometeoroid beschädigt

Derzeit führen die Forschungsteams weitere Studien durch. Sie wollen herausfinden, wie viele Mikrometeoroiden es in der Region gibt, in der sich das Weltraumteleskop aufhält und wie ein Einschlag die Beryllium-Spiegel des „James Webb“-Teleskops beeinflussen könnte. Außerdem wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ermitteln, ob es helfen könnte, das Teleskop seltener in die Richtung blicken zu lassen, in die es sich bewegt. Dort gebe es „statistisch gesehen höhere Mikrometeoroiden-Raten und -Energien“, schreiben die Forschenden.

Künftig werden die „Webb“-Forschungsteams auch nach Meteorschauern Ausschau halten: Die Erde fliegt dann durch eine Staubspur, die ein Komet wie K2 auf seiner Umlaufbahn hinterlassen hat – zu sehen als Sternschnuppen-Regen auf der Erde. Wie das Magazin Nature berichtet, liege die Einschlagsgefahr durch Meteorschauer jedoch nur bei etwa fünf Prozent, die restlichen 95 Prozent seien zufällige Treffer, die durch Steinchen entstehen, die durch das Sonnensystem fliegen. Doch zwei Ereignisse in der Zukunft haben die Forschenden bereits jetzt im Blick, da sie für „James Webb“ ein Problem darstellen könnten: Im Mai 2023 und Mai 2024 könnte das Weltraumteleskop durch die Staubspur des Kometen Halley fliegen, der auf der Erde die Sternschnuppen der Eta-Aquariiden auslöst. Für diese Zeiten ist geplant, die Ausrichtung des Weltraumteleskops zu verändern, um die wichtigen Spiegel vor Einschlägen zu bewahren. (tab)