Einschläge von Mikrometeoriten sind ein unvermeidlicher Aspekt beim Betrieb von Raumfahrzeugen. Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA wurde so konstruiert, dass es dem kontinuierlichen Beschuss durch diese staubgroßen Partikel standhält, die sich mit extremen Geschwindigkeiten bewegen, um auch in Zukunft bahnbrechende Wissenschaft hervorzubringen.
„Wir haben 14 messbare Mikrometeoroid-Einschläge auf unserem Hauptspiegel erlebt, und im Durchschnitt ein bis zwei pro Monat, wie erwartet. Die daraus resultierenden optischen Fehler von allen bis auf einen davon lagen weit innerhalb unseres Budgets und unserer Erwartungen beim Bau des Observatoriums.“ sagte Mike Menzel, Webb Lead Mission Systems Engineer am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Eines davon war höher als unsere Erwartungen und Prelaunch-Modelle; aber auch nach diesem Ereignis ist unsere aktuelle optische Leistung immer noch doppelt so gut wie unsere Anforderungen.“
Um sicherzustellen, dass alle Teile des Observatoriums weiterhin ihre beste Leistung erbringen, hat die NASA eine Arbeitsgruppe von Optik- und Mikrometeoroid-Experten aus dem Webb-Team von NASA Goddard, dem Spiegelhersteller des Teleskops, dem Space Telescope Science Institute und dem NASA Meteoroid Environment Office am Marshall der NASA einberufen Raumfahrtzentrum in Huntsville, Alabama.
Nach gründlicher Analyse kam das Team zu dem Schluss, dass der im Mai beobachtete Aufprall mit höherer Energie ein seltenes statistisches Ereignis war, sowohl in Bezug auf die Energie als auch in Bezug auf das Auftreffen auf eine besonders empfindliche Stelle auf Webbs Hauptspiegel. Um zukünftige Auswirkungen dieser Größenordnung zu minimieren, hat das Team entschieden, dass zukünftige Beobachtungen so geplant werden, dass sie von dem abgewandt sind, was jetzt als „Mikrometeoroiden-Vermeidungszone“ bekannt ist.
„Mikrometeoroide, die auf den Spiegelkopf treffen (sich entgegen der Richtung bewegen, in die sich das Teleskop bewegt), haben die doppelte relative Geschwindigkeit und die vierfache kinetische Energie, sodass das Vermeiden dieser Richtung, wenn möglich, dazu beitragen wird, die exquisite optische Leistung über Jahrzehnte zu verlängern“, sagte Lee Feinberg , Elementmanager des Webb-Optikteleskops bei NASA Goddard.
Das bedeutet nicht, dass diese Bereiche des Himmels nicht beobachtet werden können, nur dass Beobachtungen dieser Objekte zu einer anderen Zeit im Jahr sicherer gemacht werden können, wenn sich Webb an einem anderen Ort in seiner Umlaufbahn befindet. Zeitkritische Beobachtungen, wie z. B. Ziele des Sonnensystems, werden bei Bedarf weiterhin in der Mikrometeoroiden-Vermeidungszone durchgeführt. Diese Anpassung der Planung von Webb-Beobachtungen wird einen langfristigen statistischen Nutzen haben.
Das Team wird die Mikrometeoroid-Vermeidungszone ab Webbs zweitem Wissenschaftsjahr oder „Zyklus 2“ implementieren. Weitere Informationen und Anleitungen für Zyklus 2 finden Sie unter JWST Observer News.