Thread by @florianaigner

Das James Webb Weltraumteleskop startet! Einer der Gründe, warum es sich um ein atemberaubend verrücktes Projekt handelt: Das Teleskop wird NICHT die Erde umkreisen. Es wird im sogenannten "Lagrangepunkt L2" geparkt.
Ein Thread über eine himmelsmechanische Besonderheit.

Wir Menschen haben ziemlich viel Erfahrung darin, Objekte im Erdorbit unterzubringen. Wettersatelliten etwa, die ISS oder auch das gute alte Hubble-Weltraumteleskop. Wenn man damit den Himmel fotografieren möchte, hat man aber ein Problem: Oft sind Sonne, Erde oder Mond im Weg.

Wenn man weit entfernte, schwach leuchtende Objekte abbilden möchte, ist es natürlich schlecht, wenn sie von Sonne, Erde oder Mond überstrahlt werden. Für das Webb-Teleskop hat man sich daher etwas anderes überlegt: Es kreist nicht um die Erde, sondern um die Sonne.

Es wird ungefähr eineinhalb Millionen Kilometer außerhalb des Erdorbits um die Sonne kreisen - es wird also von der Erde ca. viermal so weit entfernt sein wie der Mond. Von dort aus gesehen sind Sonne, Mond und Erde immer ungefähr in der gleichen Richtung.

Diese Richtung wird mit einem Sonnensegel abgeschirmt, auf der anderen Seite hat das Teleskop dann ungestörten Blick auf den Weltraum. Die Frage ist nun: Bleibt das Teleskop auch dort?

Wie lange ein Objekt braucht um die Sonne zu umkreisen, hängt vom Abstand ab. Das Teleskop soll aber in größerem Abstand als die Erde um die Sonne kreisen, aber trotzdem mit der Erde mitgehen - also exakt 1 Jahr für eine Sonnenumrundung brauchen. Klingt nach einem Widerspruch.

Möglich wird das, weil man nicht nur das System Sonne-Teleskop betrachten darf, sondern das Dreikörperproblem Sonne-Erde-Teleskop. Dadurch wird die Sache komplizierter: Es gibt genau 5 Punkte, an denen sich Gravitations- und Zentrifugalkräfte ausgleichen - die Lagrange-Punkte.

Was sich an einem dieser Punkte befindet, bewegt sich mit der Erde um die Sonne, ohne seine relative Position zu Sonne und Erde zu verändern. Und genau das ist der Plan mit dem James-Webb-Teleskop. Deshalb hat es eine viel, viel weitere Reise vor sich als andere Teleskope.

Mehr über die Lagrange-Punkte dann demnächst in einem anderen Thread.