Meteoroid beschädigt Spiegelsegment von James Webb

Illustration von James-Webb-Teleskop und Meteoriten

Das James-Webb-Teleskop wurde durch einen Mikrometeoroiden irreparabel beschädigt. Wie groß ist der Schaden wirklich? 

Vor zwei Wochen wurden uns die ersten spektakulären Bilder des James-Webb-Teleskops präsentiert. Es sah danach aus, als würden wir eine ganz neue Ära der Weltraumforschung aufbrechen, in der wir viele beeindruckende Bilder von uralten Galaxien, bunten galaktischen Nebeln und der Atmosphäre von Exoplaneten erhalten würden. Und dann die erschreckende Nachricht: Das James-Webb-Teleskop wurde irreparabel beschädigt. 

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James Webb Spiegelsegment ist beschädigt

Die Nachricht klingt schlimm, ist aber definitiv real. Eine irreparable Beschädigung durch einen Mikrometeor, ein winziges Steinchen, das durch unser Sonnensystem raste. James Webb befindet sich anders als das Hubble-Teleskop nicht in einem Orbit um die Erde sondern am sogenannten Lagrange-Punkt 2. Ein Lagrange-Punkt ist ein Punkt in einem System aus einem leichteren Himmelskörper wie einem Planeten und einem schwereren Himmelskörper wie einem Stern, den der Planet umkreist. Wenn man ein kleines Objekt wie zum Beispiel ein Weltraumteleskop an den Lagrange-Punkt befördert, umkreist es den schwereren Himmelskörper genau mit derselben Umlaufzeit wie der leichtere Himmelskörper, und zwar antriebslos. Die Erde besitzt mehrere solcher Lagrange-Punkte. Der L2-Punkt ist für Weltraumteleskope am besten geeignet, da ein Objekt die Orientierung in Bezug auf die Erde und die Sonne beibehält und dadurch störende Sonnenstrahlen viel besser abgeschirmt werden können, als wenn sich das Objekt direkt in einem Orbit um die Erde befinden würde. 

Darstellung des Lagrange-Punktes L2 zwischen der Erde und dem James-Webb-Teleskop

Einer der Nachteile an dieser Position ist aber das höhere Aufkommen von Mikrometeoroiden. Die NASA hatte bereits im Juni berichtet, dass es sechs Einschläge von solchen Steinchen auf dem James-Webb-Teleskop gegeben habe. Aber wie groß der Schaden war, konnte zu diesem Zeitpunkt noch nicht abgeschätzt werden. Klar war, dass die Mikrometeoroiden, die das Teleskop getroffen hatten, größer waren, als in den Modellen vor dem Start angenommen wurde. Dass es grundsätzlich zu solchen Einschlägen kommen würde, hatte man natürlich einkalkuliert, aber bei der Größe der Steinchen hat die NASA sich wohl verschätzt. 

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Schaden am James Webb kann nicht repariert werden

Fünf der Mikrometeoroideneinschläge hatten laut der NASA nur „vernachlässigbare Effekte“ auf die Spiegel des Weltraumteleskops, die man durch die Ausrichtung der Spiegel korrigieren kann. Aber der sechste Meteoroiden-Einschlag hatte es in sich. Durch diesen ist ein Schaden entstanden, der nicht korrigiert werden kann. Bei Kosten von zehn Milliarden Dollar für das Teleskop tut so eine News schon weh. Definitiv eine unschöne Sache, die dem Webb-Teleskop da widerfahren ist – aber wirklich relevant ist ja nun die Frage, wie sehr das die Bildqualität beeinflussen wird. 

James Webb: Zerstörtes Spiegelsegment kann ausgeglichen werden

Betroffen ist nur das Spiegelsegment C3. Der Rest des Spiegels mit einem Durchmesser von über 30 Metern ist in guter Verfassung. Die NASA äußerte sich wie folgt zu dem Schaden: “Auf der Ebene des gesamten Teleskops war der Effekt gering, da nur ein kleiner Teil der Teleskopfläche betroffen war. Die Fähigkeit von Webb, Spiegelpositionen zu erkennen und zu korrigieren, ermöglicht eine teilweise Korrektur der Folgen von Einschlägen, indem die Ingenieure die Position des betroffenen Segments anpassen und so einen Teil der Verzerrung ausgleichen können.” 

Betroffenes Spiegelsegment am James Webb: C3

Man kann sagen, dass wir zwar einen irreparablen Schaden haben, der aber relativ klein ist und der durch eine Spiegelpositionierung zum Teil abgeschwächt werden konnte. Nicht schön, aber kein Drama, denn immerhin sind die faszinierenden Bilder, die wir vor kurzem bestaunen dürften, schon nach Eintritt des Schadens entstanden. Was aber, wenn das nochmal passiert? Denn wenn die NASA-Wissenschaftler sich bezüglich des Einfluss der Mikrometeoroiden verschätzt haben, dann könnte es natürlich jederzeit wieder geschehen, dass James Webb getroffen wird – und nächstes Mal geht die Sache dann vielleicht nicht so glimpflich aus. Man stelle sich mal vor, ein oder mehrere Spiegelsegmente würden dadurch komplett zerstört werden. Die NASA versucht nun auf Hochtouren herauszufinden, wie groß die Gefahr wirklich ist. In einem veröffentlichten Bericht heißt es: “Es ist noch nicht klar, ob der Einschlag in Segment C3 im Mai 2022 ein seltenes Ereignis war, also ein unglücklicher früher Einschlag eines Mikrometeoroiden mit hoher kinetischer Energie, der statistisch gesehen nur einmal in mehreren Jahren auftreten könnte, oder ob das Teleskop möglicherweise anfälliger für Schäden durch Mikrometeoroiden ist, als die Modellierung vor dem Start voraussagte.”

Größenvergleich: Mikrometeoroid in Scheibe der ISS

Sollte sich herausstellen, dass James Webb einem höheren Schadensrisiko ausgesetzt ist, wäre das aber immer noch kein Weltuntergang. Die NASA könnte dann zum Beispiel in Erwägung ziehen, die Zeit, in der das Teleskop in die Richtungen schaut, in denen mehr Mikrometeoroiden durch den Weltraum fliegen, zu minimieren oder das Teleskop während bestimmter Meteoritenschauer wegzurichten. Wir können vorerst beruhigt sein und uns auf weitere tolle Bilder freuen. 

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