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Das James-Webb-Weltraumteleskop (engl.: James Webb Space Telescope, abgekürzt JWST oder Webb) ist ein Weltraumteleskop für die Infrarotastronomie.
Es wurde ab 1996 als gemeinsames Projekt der Weltraumagenturen NASA (USA), ESA (Europa) und CSA (Kanada) entwickelt und kann als wissenschaftlicher Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops und des Spitzer-Weltraumteleskops betrachtet werden. Das JWST startete am 25. Dezember 2021 und erreichte zum 24. Januar 2022 eine Umlaufbahn um den etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernten Lagrange-Punkt L2 (von Erde und Sonne).
Das Teleskop ist nach dem früheren NASA-Administrator James Edwin Webb benannt. Die Namensgebung ist umstritten, da Webb als Manager und nicht als Wissenschaftler tätig war. Er hatte außerdem in seiner Funktion während der McCarthy-Ära Mitarbeiter auf Grund ihrer homosexuellen Orientierung entlassen.[
詹姆斯·韦伯空间望远镜(英语:James Webb Space Telescope, JWST,香港翻译:占士·韦伯太空望远镜,台湾翻译:詹姆斯·韦伯太空望远镜,中国大陆官方翻译:詹姆斯·韦布空间望远镜,中国大陆民间约定俗成翻译:詹姆斯·韦伯空间望远镜),是已发射的红外线空间望远镜,原计划耗费5亿美元并于2007年发射升空[8]。但由于各种原因,导致项目严重超支,发射时间数次推迟,最新预估总耗费高达100亿美元,发射时间为美国东部时间2021年12月25日7时20分[9]。2019年8月28日NASA表示该望远镜首次组装完毕[10]。它是欧洲空间局,加拿大航天局和美国国家航空航天局的共用计划。这是哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜的后继计划。它旨在提供比哈勃空间望远镜更高的红外分辨率和灵敏度,观察物体的亮度比哈勃望远镜探测到的最微弱物体的亮度要低100倍[11]。 这将使天文学和宇宙学领域的广泛研究成为可能,例如对宇宙中一些最古老和最遥远的物体和事件(包括第一颗恒星和形成的第一个星系)进行高达 z≈20[11]的红移观测,以及潜在适居住太阳系外行星的详细大气特征。
它拥有一个总直径6.5米(21 英尺),被分割成18面镜片的主镜,放置于太阳─地球的第二拉格朗日点。这意味着其将在地球-太阳连线上地球背后的150万千米处绕L2以晕轮轨道运行,而非像哈勃空间望远镜那样绕近地轨道公转。一个由涂有硅和铝的聚酰亚胺薄膜(杜邦Kapton)制成的五层大型遮阳板将保持它的镜片和四个科学仪器低于50 K(−220 °C;−370 °F)。
此项目曾经称为“新一代空间望远镜”(Next Generation Space Telescope),2002年以美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯的名字命名。1961年至1968年詹姆斯·韦伯担任局长期间曾领导阿波罗计划等一系列美国重要的太空探测项目。
位于马里兰州的美国宇航局戈达德太空飞行中心(GSFC) 负责开发,望远镜的地面控制和协调机构是位于约翰霍普金斯大学的空间望远镜科学研究所(STScI)[12]。主要承包商是诺斯洛普·格鲁门公司(Northrop Grumman)[13]。
美西时间2021年12月25日上午7:21分,在法属圭亚那的欧洲空间局库鲁基地,负责运送的阿丽亚娜5号火箭顺利升空。[14]送入太空后,韦伯空间望远镜将要航行约一个月,进入预定轨道,距离地球估计至少150万千米,在拉格朗日L2点运行,而非地球轨道。
Die Ares V war eine in der Entwicklung befindliche US-amerikanische Trägerrakete aus der Reihe Ares. Sie wurde speziell für Starts des Mondlandemoduls Altair entwickelt, sollte jedoch auch für andere unbemannte Missionen eingesetzt werden. In ihrer gegenwärtigen Konfiguration wäre es der Ares V möglich gewesen, bis zu 188 Tonnen in einen niedrigen Erdorbit oder 71 Tonnen zum Mond zu befördern. Zusammen mit ihrer Schwesterrakete Ares I war sie Teil des Constellation-Programms der NASA. Am 1. Februar 2010 wurde die Einstellung des Constellation-Programms bekanntgegeben.
Die Ares V basiert auf zwei Stufen, welche beide mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff betrieben werden. Die erste Stufe verwendet diesen Treibstoff in sechs RS68B-Triebwerken, welche zusätzlich durch zwei Feststoffraketen ähnlich derer des Space Shuttle unterstützt werden. Während ihres rund zweiminütigen Einsatzes verbrennen sie Ammonium Perchlorate Composite Propellant, ein Gemisch, welches Ammoniumperchlorat als Oxidator und Aluminium als Treibstoff verwendet. Sie werden nach dem Flug geborgen und falls möglich wiederverwendet. Die Tanksektion ähnelt im Aufbau dem Außentank des Space Shuttle, wurde jedoch im Durchmesser vergrößert, um mehr Treibstoff fassen zu können. Die Booster werden von Alliant Techsystems nahe Brigham City (Utah) produziert und gewartet. Die RS68B-Triebwerke werden von Pratt & Whitney Rocketdyne hergestellt.
Die zweite Stufe, die sogenannte Earth Departure Stage (EDS), basiert auf der Oberstufe der Saturn V, ist jedoch eine Neuentwicklung. Die Stufe wird durch ein ebenfalls von Rocketdyne produziertes J-2X-Triebwerk angetrieben und bringt die Nutzlast in einen niedrigen Erdorbit. Von dort aus kann die EDS ihr Triebwerk erneut zünden und die Nutzlast in einen höheren Orbit, auf Kurs Richtung Mond oder auf eine Fluchtbahn bringen.
战神五号运载火箭(原称为货物运载火箭或称CaLV),是星座计划中的货物运载火箭,战神五号运载火箭将在NASA计划的重返月球运载牵牛星号登月舱和地球出发级。重返月球计划由战神一号运载火箭运载猎户座太空船与战神五号运载其它舱组结合在一起飞向月球。战神五号运载火箭的酬载能力是287,000磅(130.18公吨)到低地球轨道,或者143,300磅(65公吨)到月球轨道。战神系列运载火箭的战神是由希腊神话命名而来。 2010年10月,美国总统签署法案,包括战神五号火箭在内的星座计划宣告终结,但相关技术很可能用于未来的太空探索计划。
战神五号运载火箭被设计为大型太空载具,能运送大量的原料及金属到月球,并提供绕地轨道外的太空人之生活物资。战神五号运载火箭是一台双节式火箭,第一节有两具固态助推器及液态氢作为推进动力;第二节仅使用一台J-2X火箭引擎。
如同航天飞机一般,战神五号运载火箭的第一节使用两种动力方式,即是固液燃料并行制。战神五号运载火箭的固态火箭是航天飞机固态助推器的改良版,拥有五个节段,而非航天飞机的四个节段。此外,战神五号运载火箭所使用的是五具RS-68引擎,相接一个比航天飞机液态氢/液态氧储存槽还大的槽体。原本美国国家航空航天局打算使用五具航天飞机主引擎替代RS-68引擎,但最后仍决定使用RS-68(现在已计划使用六具RS-68。),因为它的价格低廉且设计简单,更重要的是其超大推力(650000磅/每具,294.835公吨重推力)。
第二节所使用的引擎是从农神系列运载火箭的上面级改良而成,即地球出发级(EDS)。地球出发级使用一具J-2X火箭引擎(也用在战神一号运载火箭的第二节),使用范围广泛,可用在发射至月球的推进器,也可酬载大质量物体到近地球轨道。在飞往月球的任务中,地球出发站会点燃引擎两次,第一次是将猎户座太空船与之结合在一起,第二次则将整体送至月球。
战神五号运载火箭的酬载能力约为130公吨到低地球轨道,与农神5号运载火箭或苏联的能源号运载火箭同等,甚至可将人类送至火星,只要再装上LSAM基本型或半人马座上面节的推进器,更可以将伽利略号探测器与卡西尼号之加总重量运至太阳系之外。
战神五号运载火箭在星座计划是属于纯货运太空运载工具而非像航天飞机或农神5号运载火箭一样的人员货物并运制,星座计划是属于人员货物分运制,战神 一号运载火箭运载太空人;战神五号运载火箭运载货物。不必同时运送人员和货物,战神系列运载火箭有较多重的酬载,更可适用特殊的酬载物品,使用目的更为广 泛。
战神五号运载火箭是美国国家航空航天局新的大型运载火箭,主要用途是可增加地球逃脱节和月球登艇的功能,甚至成为国际空间站新的酬载舱组的运载火箭。美国国家航空航天局最终目标是进行人类登陆火星的计划。 改进战神五号运载火箭的任务由马歇尔太空飞行中心负责;而艾姆斯研究中心(Ames Research Center)负责管理战神五号运载火箭整个发射过程的安全,在整个表面涂布隔热涂料。格伦研究中心(Glenn Research Center)主要负责牵牛星号的推进器及战神五号运载火箭的推力系统和引擎推力系统控制。兰利研究中心(Langley Research Center)负责战神五号运载火箭的空气动力学设计。
战神五号运载火箭(原称为货物运载火箭或称CaLV),是星座项目中的货物运载火箭,战神五号运载火箭将在NASA项目的重返月球运载牵牛星号登月舱和地球出发级。重返月球项目由战神一号运载火箭运载猎户座航天器与战神五号运载其它舱组结合在一起飞向月球。战神五号运载火箭的有效载荷能力是287,000磅(130.18公吨)到低地球轨道,或者143,300磅(65公吨)到月球轨道。战神系列运载火箭的战神是由希腊神话命名而来。
2010年10月美国总统签署法案,包括战神五号火箭在内的星座计划宣告终结,但相关技术很可能用于未来的太空探索计划。
Die Ares I besitzt zwei Stufen. Die erste Stufe ist eine fünfsegmentige, vom Space-Shuttle-Booster abgeleitete Feststoffrakete, welche von Alliant Techsystems produziert worden wäre. Diese hätte ein als Ammonium Perchlorate Composite Propellant (APCP) bezeichnetes Gemisch aus Ammoniumperchlorat als Oxidator und Aluminium verbrannt und dabei einen Schub von ca. 16 Meganewton erzeugt. Einmal gezündet, lässt sich die Feststoffstufe nicht mehr abschalten und hätte die Rakete während ihrer 126-sekündigen Brenndauer in eine Höhe von etwa 50 km gebracht. In dieser Höhe wäre die erste Stufe abgetrennt worden und ein System aus fünf Fallschirmen hätte für eine sichere Wasserung im Atlantik gesorgt. Dort hätte man sie geborgen und zum Startplatz zurückgeschleppt, wo die Segmente voneinander gelöst worden wären. Sofern die Regelungen es zugelassen hätten, wären sie zur Wiederaufbereitung ins Heimatwerk nahe Brigham City (Utah) geschickt worden, um für einen späteren Flug wiederverwendet zu werden. Der Transport solcher Segmente erfolgt auf dem Schienenweg.[2]
Bei der zweiten Stufe handelt es sich um eine verkleinerte Version des Außentanks des Space Shuttles. Sie ist primär aus einer Aluminium-Lithium-Legierung gefertigt und enthält zwei kleinere Tanks für die Treibstoffe, wobei der obere Tank vor dem Start mit flüssigem Wasserstoff (329 m3 bei 20 K), der untere mit flüssigem Sauerstoff (108 m3 bei 90 K) befüllt worden wäre. Diese Stoffe hätten das J-2X-Triebwerk angetrieben, welches die Rakete in einen niedrigen Erdorbit befördert hätte. Dort wäre nach Brennschluss die Nutzlast direkt oder mit einer individuellen dritten Stufe ausgesetzt worden. Der Tank sollte von Boeing in der Michoud Assembly Facility gebaut und über den Seeweg zum Startplatz überführt werden. Das von Pratt & Whitney Rocketdyne hergestellte Triebwerk wäre erst dort montiert worden.[3]
In der bemannten Konfiguration hätte sich an der Spitze der Rakete eine mit festen Treibstoffen betriebene Rettungsrakete befunden, welche die Mannschaftskapsel im Gefahrenfall schnell von der Rakete wegbeschleunigt hätte.