Der Mars blendet fast das James-Webb-Weltraumteleskop

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat am 5. September 2022 sein erstes Bild und seine ersten Spektren vom Mars aufgenommen.

Das Teleskop, eine internationale Zusammenarbeit zwischen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der Kanadischen Weltraumorganisation, bietet eine einzigartige Perspektive unseres Nachbarplaneten mit Infrarotempfindlichkeit und ergänzt Daten, die von Orbitern, Rovern und anderen Teleskopen gesammelt wurden.

Webbs einzigartige Überwachungsseite und Etwa 1,5 Millionen km Weit entfernt am Lagrange-Punkt 2 (L2) des Sonne-Erde-Systems bietet es einen Blick auf die sonnenbeschienene Seite (die Seite, die dem Teleskop zugewandt ist).

Dadurch kann Webb Bilder und Spektren mit der spektralen Auflösung erfassen, die zur Untersuchung kurzfristiger Phänomene wie Staubstürme, Wettermuster, jahreszeitlicher Veränderungen und in einer einzigen Beobachtung von Prozessen erforderlich ist, die zu unterschiedlichen Zeiten (Tag, Sonnenuntergang, und Nacht) auf dem Mars.

Aufgrund seiner Nähe zum Roten Planeten ist der Rote Planet eines der hellsten Objekte am Nachthimmel, sowohl in Bezug auf sichtbares Licht (das das menschliche Auge sehen kann) als auch auf Infrarotstrahlung, die Webb erkennen sollte. Das stellt das Observatorium vor besondere Herausforderungen, denn es soll das sehr schwache Licht der entferntesten Galaxien im Universum nachweisen.

Webbs Instrumente sind so empfindlich, dass das helle Infrarotlicht des Mars ohne spezielle Beobachtungstechniken das Teleskop verdunkeln und ein Phänomen verursachen würde, das als „Sättigung des DetektorsAstronomen haben sich mit sehr kurzen Belichtungszeiten an die extreme Helligkeit des Mars angepasst, messen nur einen Teil des Lichts, das die Detektoren erreicht, und wenden spezielle Techniken zur Analyse der Daten an.

Webbs erste Bilder des Mars, die mit dem NIRCam-Instrument (Near Infrared Camera) aufgenommen wurden, zeigen eine Region der östlichen Hemisphäre des Planeten in zwei Wellenlängen oder Infrarotfarben. Dieses Bild zeigt links eine Oberflächenreferenzkarte von NASA und MOLA (Mars Orbital Laser Altimeter) mit zwei überlagerten NIRCam-Sichtfeldern. Die Nahinfrarotbilder von Webb sind rechts abgebildet.

Webbs erstes Nahinfrarotspektrum, aufgenommen mit dem NIRSpec (Near Infrared Spectrometer)-Instrument, Demonstriert die Macht des Webs Bei der Untersuchung des Roten Planeten durch Spektroskopie.

Während Bilder des Mars an einem bestimmten Tag und zu einer bestimmten Uhrzeit Variationen in der kombinierten Leuchtkraft bei einer großen Anzahl von Wellenlängen von Ort zu Ort auf dem ganzen Planeten zeigen, zeigt das Spektrum subtile Unterschiede in der Leuchtkraft zwischen Hunderten verschiedener Wellenlängen, die den Planeten als Ganzes darstellen. Astronomen werden Merkmale des Spektrums analysieren, um zusätzliche Informationen über die Oberfläche und Atmosphäre des Planeten zu sammeln.

In Zukunft wird Webb diese Bilder und spektroskopischen Daten verwenden, um regionale Unterschiede auf dem Planeten zu untersuchen und nach Spurenelementen in der Atmosphäre zu suchen, einschließlich Methan und Chlorwasserstoff.

Diese Beobachtungen des Mars wurden im Rahmen des Webb-Programms für den ersten Sonnensystemzyklus GTO (Guaranteed Time Observation) unter der Leitung von Heidi Hamill von AURA (University Consortium for Research in Astronomy) durchgeführt.

Die Europäische Weltraumorganisation betreibt zwei Orbiter auf dem Mars, die Raumsonde Mars Express und die Raumsonde ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter), die weitreichende Einblicke in die Atmosphäre und Oberfläche des roten Planeten geliefert haben. Darüber hinaus arbeitet die ESA mit JAXA an der Mission MMX (Mars Moon Exploration) zusammen, Bald zum MarsmondPhobos.