Das James-Webb-Weltraumteleskop (englisch James Webb Space Telescope, JWST) ist ein Weltraumteleskop, das gemeinsam von der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der kanadischen Raumfahrtbehörde CSA betrieben wird. Es wurde am 25. Dezember 2021 mit einer Ariane-5-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou gestartet und gilt als wissenschaftlicher Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops, ohne dieses jedoch zu ersetzen.

Aufbau

Der Primärspiegel besteht aus 18 sechseckigen, mit Gold beschichteten Berylliumsegmenten und hat einen Gesamtdurchmesser von 6,5 Metern. Damit ist die lichtsammelnde Fläche etwa 6,25-mal so groß wie die des Hubble-Teleskops. Um die für Infrarotbeobachtungen erforderlichen niedrigen Temperaturen zu erreichen, befindet sich das Teleskop hinter einem mehrlagigen Sonnenschild von der Größe eines Tennisplatzes. Der Schild hält Instrumente und Spiegel auf etwa 50 Kelvin (−223 °C).

Position und Orbit

JWST befindet sich nicht in einer Erdumlaufbahn, sondern in einem sogenannten Halo-Orbit um den Lagrange-Punkt L2, etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. An diesem Punkt befinden sich Sonne, Erde und das Teleskop stets in derselben relativen Anordnung, sodass der Sonnenschild gleichzeitig vor Sonne, Erde und Mond schützt.

Instrumente

Vier wissenschaftliche Instrumente arbeiten an Bord: NIRCam (Nahinfrarot-Kamera), NIRSpec (Nahinfrarot-Spektrograph), MIRI (Mittelinfrarot-Instrument für Bildgebung und Spektroskopie) sowie FGS/NIRISS (Feinführungssensor und ein zusätzliches Nahinfrarot-Instrument). MIRI benötigt eine zusätzliche Kühlung auf etwa 7 Kelvin durch einen Kryokühler.

Wissenschaftliche Schwerpunkte

JWST untersucht vier Hauptthemen: die Beobachtung des frühen Universums und der ersten Galaxien, die Entwicklung von Galaxien, die Entstehung von Sternen und protoplanetaren Scheiben sowie die Charakterisierung von Exoplaneten und deren Atmosphären. Wegen der kosmologischen Rotverschiebung erscheint das Licht sehr früher Objekte stark ins Infrarote verschoben, was den Wellenlängenbereich des Teleskops besonders geeignet macht.

Betrieb

Der wissenschaftliche Routinebetrieb begann im Juli 2022 mit der Veröffentlichung erster Aufnahmen, darunter das Deep Field SMACS 0723. Die geplante Missionsdauer beträgt mindestens fünf, voraussichtlich aber mehr als zehn Jahre, da der Treibstoffvorrat für Bahnkorrekturen wegen eines effizienten Starts deutlich länger reicht als ursprünglich vorgesehen.