Welche Einsparungen ermöglichten es dem James-Webb-Teleskop, leichter als Hubble zu sein?

Wikipedia sagt:

Das Teleskop hat eine erwartete Masse von etwa der Hälfte der des Hubble-Weltraumteleskops, aber sein Primärspiegel (ein goldbeschichteter Berylliumreflektor mit einem Durchmesser von 6,5 Metern) wird eine etwa fünfmal so große Sammelfläche haben (25 m2 gegenüber 4,5 m2).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Hubble-Teleskop wiegt etwa 11.000 kg, während das JW 6.500 kg wiegt. Es ist auch größer. Hubble: 13,2 × 4,2 m vs. JW – 20,1 m × 7,21 m.

Warum so ein großer Unterschied? Was war so schwer an Hubble, das so leicht an James Webb ist?

Antworten (2)

Hier ist eine Gewichtsaufschlüsselung des HST:

Hubble-Gewicht

Für JWST wiegen das Teleskop plus Instrumente 8686 lbs (3940 kg), sodass 2500 kg für das Raumschiff übrig bleiben.

Jetzt brauchen wir nur noch die Aufschlüsselung für den JWST.
Abbildung 2.3 (Seite 15 oder 24, je nachdem, wie Sie zählen) hilft bei der Visualisierung...
Was ist das „Unterstützungssystemmodul“ in HST? Es ist die schwerste Einzelkomponente, schwerer als das Teleskop selbst (das sowieso leichter ist als das JWST. Und ungefähr die Masse, um die HST schwerer ist als JWST.)
Das ist die Summe von allem, was darüber aufgeführt ist, von der Struktur bis zu Besatzungssystemen.

Was die Hauptspiegel betrifft, so war der Spiegel von HST aus Quarzglas und hatte eine Masse von 826 kg .

Der Hauptspiegel des Hubble-Teleskops misst 2,4 m (8 ft) im Durchmesser und wiegt etwa 826 kg (1820 lbs). Es besteht aus Quarzglas mit extrem geringer Ausdehnung und ist mit einer dünnen Schicht aus reinem Aluminium beschichtet, um sichtbares Licht zu reflektieren. Eine dünnere Schicht aus Magnesiumfluorid wird über das Aluminium geschichtet, um Oxidation zu verhindern und ultraviolettes Licht zu reflektieren.

Jedes Spiegelsegment für JWST besteht aus Beryllium und wurde so leicht wie möglich gemacht, indem das meiste Material von der Rückseite des Spiegels weggeschnitten wurde.

Bild

Beryllium ist leichter und stärker als Glas, daher kann diese Wabenstruktur sehr dünn sein. Jedes Spiegelsegment wiegt nur 20 kg , Aktuatoren und Backplane nicht mitgerechnet. Für 18 sind das nur 360 kg. Wenn man die Aktuatoren und die Backplane mitzählt, ist es wahrscheinlich ungefähr das des HST-Primärspiegels.

Ein Spiegelsegment aus Beryllium hat eine Masse von 20 Kilogramm. (Eine vollständige Hauptspiegelsegmentbaugruppe einschließlich Stellglied wiegt etwa 40 kg.)

Welche Einsparungen ermöglichten es dem James-Webb-Teleskop, leichter als Hubble zu sein?
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