Das James Webb Space Telescope liefert seit Jahren spektakuläre Aufnahmen ferner Galaxien, Sternentstehungsgebiete und Planeten. Mit dem Nancy Grace Roman Space Telescope bekommt die NASA nun ein weiteres großes Weltraumobservatorium. Beide Teleskope beobachten vor allem im Infrarotbereich, beide sollen weit in den Kosmos blicken und beide können Exoplaneten untersuchen. Trotzdem sind Roman und James Webb für vollkommen unterschiedliche Aufgaben gebaut worden.

Vereinfacht lässt sich der wichtigste Unterschied in einem Satz zusammenfassen: 

James Webb schaut sehr tief und sehr genau auf ausgewählte Bereiche des Universums, Roman soll dagegen riesige Flächen des Himmels auf einmal erfassen.

James Webb sieht tiefer ins Universum

Das James Webb Space Telescope besitzt einen Hauptspiegel mit einem Durchmesser von 6,5 Metern. Damit ist er erheblich größer als der 2,4 Meter messende Spiegel von Roman.

Der große Spiegel ermöglicht es Webb, äußerst schwaches Licht einzufangen. Das Teleskop kann deshalb sehr weit entfernte und lichtschwache Objekte untersuchen. Ein Schwerpunkt liegt auf Galaxien aus der Frühzeit des Universums, deren Licht Milliarden Jahre unterwegs war, bevor es das Teleskop erreicht.

Webb arbeitet dabei über einen großen Bereich des Infrarotspektrums. Seine Instrumente erfassen Wellenlängen vom sichtbaren roten Licht bis weit in den mittleren Infrarotbereich.

Das ist unter anderem wichtig, um durch Staubwolken hindurchzusehen, junge Sterne zu untersuchen oder das Licht extrem weit entfernter Galaxien nachzuweisen.

Roman reicht nicht so weit in den Infrarotbereich hinein. Dafür besitzt das neue Teleskop eine andere Stärke.

Roman sieht viel mehr Himmel auf einmal

Das Wide Field Instrument von Roman kann einen wesentlich größeren Ausschnitt des Himmels auf einmal aufnehmen als die Instrumente von James Webb.

Nach Angaben der NASA können einzelne Roman-Aufnahmen etwa 50-mal größere Himmelsflächen abdecken als vergleichbare Webb-Aufnahmen. Gegenüber Hubble ist das Sichtfeld sogar mindestens hundertmal größer.

Roman ist damit vor allem ein Teleskop für großflächige Himmelsdurchmusterungen.

Während Webb beispielsweise eine bestimmte ferne Galaxie detailliert untersuchen kann, soll Roman ganze Regionen mit gewaltigen Mengen von Galaxien erfassen. Dadurch lassen sich Strukturen und Veränderungen erkennen, die bei der gezielten Beobachtung einzelner Objekte leicht verborgen bleiben würden.

Die NASA erwartet, dass Roman den Himmel etwa tausendmal schneller durchmustern kann als Hubble.

Zwei Teleskope mit unterschiedlichen Aufgaben

Die Unterschiede lassen sich mit einer Karte vergleichen.

Roman erstellt gewissermaßen die große Übersichtskarte. Dabei können ungewöhnliche oder besonders interessante Objekte entdeckt werden. James Webb kann anschließend einzelne Punkte auf dieser Karte auswählen und wesentlich genauer untersuchen.

Gerade darin liegt eine der Stärken der beiden Missionen.

Roman könnte beispielsweise bei einer großflächigen Durchmusterung eine ungewöhnliche Galaxie, eine Supernova oder ein anderes seltenes Ereignis entdecken. Webb könnte dieses Objekt danach mit seinen empfindlichen Instrumenten detaillierter untersuchen.

Roman und Webb treten deshalb nicht gegeneinander an. Sie ergänzen sich.

Welches Teleskop ist besser bei Exoplaneten?

Auch bei der Suche und Untersuchung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems verfolgen beide Observatorien unterschiedliche Ansätze.

Roman soll während groß angelegter Beobachtungsprogramme insbesondere nach neuen Exoplaneten suchen. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Gravitationsmikrolinsen-Methode. Damit können Planeten gefunden werden, die mit anderen Verfahren nur schwer entdeckt werden.

James Webb ist dagegen besonders stark, wenn ein interessanter Exoplanet bereits bekannt ist und genauer untersucht werden soll.

Mit Spektroskopie kann Webb beispielsweise analysieren, welche Bestandteile sich in der Atmosphäre eines Planeten befinden. Dazu wird das Licht untersucht, das durch eine Atmosphäre hindurchtritt oder von ihr beeinflusst wird.

Roman kann also dabei helfen, neue Welten aufzuspüren. Webb kann anschließend bei geeigneten Zielen genauer hinsehen.

Ganz so streng ist die Arbeitsteilung allerdings nicht. Beide Teleskope besitzen mehrere Möglichkeiten zur Erforschung von Exoplaneten. Auch Webb kann neue Planeten entdecken und Roman kann bekannte Systeme genauer untersuchen.

Warum braucht die NASA beide Teleskope?

Ein einzelnes Weltraumteleskop kann nicht gleichzeitig alle Aufgaben optimal erfüllen.

Ein sehr großes Sichtfeld ist ideal, wenn möglichst viel Himmel untersucht werden soll. Ein großer Spiegel und hochspezialisierte Instrumente sind dagegen entscheidend, wenn extrem schwache oder weit entfernte Objekte detailliert analysiert werden sollen.

Roman und Webb wurden deshalb für unterschiedliche wissenschaftliche Strategien entwickelt.

Roman dürfte besonders gut darin sein, ungewöhnliche Ereignisse überhaupt erst zu finden. Da große Himmelsbereiche wiederholt beobachtet werden können, lassen sich Veränderungen erkennen: explodierende Sterne, Bewegungen von Objekten oder andere vorübergehende Erscheinungen.

Webb konzentriert seine enorme Beobachtungsleistung dagegen auf kleinere Gebiete und einzelne Ziele.

Roman gegen Webb ist eigentlich das falsche Duell

Die Frage, welches der beiden Weltraumteleskope leistungsfähiger ist, lässt sich deshalb kaum sinnvoll beantworten.

James Webb besitzt den wesentlich größeren Spiegel und kann tiefer in den Infrarotbereich und weiter in die Vergangenheit des Universums blicken. Roman besitzt dafür ein enormes Sichtfeld und kann große Bereiche des Kosmos wesentlich schneller erfassen.

Vielleicht besteht die größte Stärke von Roman deshalb gerade darin, dass James Webb bereits im All ist.

Roman kann das große Bild liefern. Webb kann darin die Details untersuchen.

Aus zwei sehr unterschiedlichen Weltraumteleskopen entsteht damit ein Beobachtungssystem, bei dem die Entdeckung eines interessanten Objekts mit Roman möglicherweise erst der Anfang einer wesentlich genaueren Untersuchung mit James Webb ist.