Quelle: Universität Stuttgart 3. Mai 2023.

3. Mai 2023 – Seit SOFIA im Januar dieses Jahres im Pima Air and Space Museum (PASM) in Tucson, Arizona angekommen ist, hat sich das Team des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) der Universität Stuttgart auf diesen Tag vorbereitet: Die für das Herausheben erforderliche Ausrüstung und die dafür benötigten Spezialwerkzeuge wurden zusammengestellt und getestet, Abläufe und Verfahren entwickelt und geprobt.

„Die Spiegelzelle – also der Hauptspiegel mit seiner Haltestruktur – wiegt etwa 2 Tonnen und selbst bei voll geöffneter Teleskoptür ist nicht viel Spielraum vorhanden, um das fast 3,5 m durchmessende Bauteil aus der Cavity zu heben.“, erläutert Oliver Zeile, leitender Teleskopingenieur des DSI. „Entsprechend mussten wir uns gut auf diese Aktion vorbereiten. Außerdem haben wir anschließend einen Masse-Dummy eingebaut, damit das Flugzeug und das restliche Teleskop ausbalanciert bleiben.“ Da der Spiegel nach oben aus dem Flugzeug gehoben wurde, musste die Teleskoptür ein letztes Mal geöffnet werden, um anschließend dauerhaft geschlossen und versiegelt zu werden.

Der ausgebaute Teleskopspiegel wird zunächst am NASA Armstrong Flight Research Center (AFRC) in Palmdale, Kalifornien zwischengelagert, bevor er zum Deutschen Optischen Museum (DOM) nach Jena gebracht wird und dort ein zentrales Exponat der Ausstellung werden soll.
Bereits am 19. April hat das DSI-Team den sogenannten Tertiärspiegel ausgebaut, der voraussichtlich ebenfalls im DOM ausgestellt wird. Den Sekundärspiegel hatten die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen des DSI bereits im Herbst 2022 am AFRC sichergestellt.

Diverse Elektronikboxen und Kontrolleinheiten des SOFIA Teleskops sowie seine Leitkameras wurden inzwischen ebenso ausgebaut wie die Gyroskope des Observatoriums. „Der Rücktransport des SOFIA-Bundeseigentums nach Deutschland ist in Vorbereitung und wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen“, so Michael Hütwohl, Teleskopmanager und Leiter des DSI Teams am AFRC in Palmdale.

Über SOFIA:
SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Förderkennzeichen 50OK0901, 50OK1301, 50OK1701 und FKZ 50 OK 2002) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Die SOFIA-Aktivitäten werden auf deutscher Seite von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR koordiniert und vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart durchgeführt, auf amerikanischer Seite von der NASA und der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente wurde finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.

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Quelle: Universität Stuttgart 13. Januar 2023.

13. Januar 2023 – Das Deutsche SOFIA Institut der Universität Stuttgart, welches seit 2004 auf deutscher Seite die Vorbereitung und Durchführung des wissenschaftlichen Betriebs von SOFIA durchgeführt hat, wird die Kollegen und Kolleginnen der NASA und vom Pima Museum dabei unterstützen, SOFIA in die Dauerausstellung vor Ort zu integrieren.

Bereits am 13. Dezember 2022 war die fliegende Sternwarte zum letzten Mal abgehoben, um vom NASA Armstrong Flight Research Center (AFRC) in Palmdale zur Davis-Monthan Air Force Base in Tucson zu fliegen. Den letzten Kilometer von der Air Force Base zum Pima Museum legte SOFIA nach der Weihnachtspause über zum Teil unbefestigte Wege geschleppt zurück. Für den Transport, der etwa drei Stunden dauerte, wurde die zu überquerende Straße kurzzeitig für den Autoverkehr gesperrt.

Nachdem die amerikanische Weltraumbehörde NASA und die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR am 28. April 2022 gegen den Rat deutscher und US-amerikanischer Wissenschaftler verkündet hatten, den Betrieb von SOFIA einzustellen, hat das Observatorium in der Nacht vom 28. auf den 29. September 2022 ihren letzten wissenschaftlichen Flug absolviert. Im Oktober nahm SOFIA dann zum ersten – und damit leider auch zum letzten – Mal an der Aerospace Valley Air Show auf der Edwards Air Force Base teil.

Anschließend hat das DSI vor Ort in Palmdale bis Anfang Dezember diverse deutsche Hardware-Komponenten wie etwa den Sekundärspiegel des Teleskops und den Focal Plane Imager plus (FPI+) – die Leitkamera des Observatoriums – ausgebaut und für den Versand nach Deutschland vorbereitet. In Tucson werden die Kollegen und Kolleginnen des DSI nun noch den 2,7 Meter durchmessenden Hauptspiegel aus dem Teleskop ausbauen, der an das Deutschen Optischen Museum (DOM) in Jena überführt werden soll und dort das Herzstück der neuen SOFIA Ausstellung im DOM sein wird.

Auch das abbildende Ferninfrarot Spektrometer FIFI-LS (Field-Imaging Far-Infrared Line Spectrometer) der Universität Stuttgart wird seit Oktober 2022 für den Rücktransport nach Stuttgart vorbereitet. In welcher Form es eine Weiterverwendung für dieses spezielle Instrument geben wird, ist noch nicht entschieden. Seine Sensoren, die speziell zum Detektieren von ferninfraroten Wellenlängen in Handarbeit hergestellt wurden, sollen auf jeden Fall für mögliche zukünftige Ferninfrarotmissionen erhalten bleiben. Ende August hatte FIFI-LS in seiner letzten Kampagne an Bord von SOFIA unter anderem das Galaktischen Zentrum unserer Milchstraße kartiert. Mit diesen Beobachtungen können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Bahnen des interstellaren Gases auf dem Weg ins zentrale, massive Schwarze Loch unserer Milchstraße genauer analysieren.

Alle von SOFIA gesammelten Beobachtungsdaten kommen in das Infrared Science Archive (IRSA) am Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) in Pasadena, Kalifornien, so dass Forschende auch in Zukunft noch zahlreiche wissenschaftliche Erkenntnisse daraus ableiten können. In den nächsten Monaten plant das DSI ein gespiegeltes Archiv dazu auf einem deutschen Server aufzubauen, welches weitere Verbesserungen der Datenprozessierung in den nächsten Jahren ermöglicht, so dass Astronomen und Astronominnen aus Deutschland und der ganzen Welt das Erbe, dass SOFIA hinterlässt, noch besser für ihre wissenschaftlichen Arbeiten nutzen können. “Da in nächste Zukunft weltweit kein anderes Ferninfrarot-Observatorium geplant ist, ist der Wert jedes bereits gemessenen Infrarot-Photons für Astronomen deutlich gestiegen. Damit ist es noch wichtiger die gesammelten SOFIA Daten so gut wie möglich aufzubereiten und der Wissenschaft einfach durchsuchbar zur Verfügung zu stellen.“, so Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director am DSI. „Ich denke, es wird noch viele SOFIA Veröffentlichungen geben die zeigen, dass die Beendigung des Projektes verfrüht und unberechtigt war.“

Auch wenn beim DSI Team immer noch Unverständnis und Trauer über das verfrühte Ende der Mission vorherrscht – der Betrieb von SOFIA war ursprünglich auf 20 Jahre ausgelegt, dann aber ohne die übliche wissenschaftliche Begutachtung nach 8,5 Jahren eingestellt worden – schaut das DSI auf eine erfolgreiche Betriebszeit von SOFIA zurück. So hat zum Beispiel das vom DSI gewartete und kontinuierlich weiterentwickelte Teleskop, der deutsche Hauptbeitrag zum SOFIA-Observatorium, während SOFIAs Betriebszeit nahezu perfekt funktioniert. „In den Jahren 2017 bis 2020 sind nur vier Wissenschaftsflüge aufgrund von technischen Teleskopproblemen ausgefallen. Das entspricht weniger als 1 % der durchgeführten Flüge. Die Ausfallursachen konnten allesamt innerhalb eines Tages behoben werden. Dies unterstreicht die außerordentliche Zuverlässigkeit des Teleskops und die Problemlösungs-Fähigkeit des DSI-Teams.“, so Michael Hütwohl, SOFIA Teleskopmanager des DSI.

Viele wissenschaftliche Missionen, wie etwa die Beobachtung der Plutobedeckung im Juni 2015 oder die Suche nach Wasserspuren auf der Mondoberfläche, waren nur durch die tatkräftige Unterstützung des DSI Teams möglich. Ganz zu schweigen von den Forschungseinsätzen auf der Südhemisphäre – vor allem in Christchurch, Neuseeland (2013, 2015 bis 2019 und 2022), aber auch in Französisch-Polynesien (Sommer 2021) und Chile (März 2022). Selbst während der Einschränkungen durch die Corona-Pandemie hat das DSI-Team unter extremen Bedingungen hundertprozentigen Einsatz gezeigt und zum Beispiel im Februar und März 2021 die sechswöchige Beobachtungskampagne von Köln aus mit vorbereitet und vor Ort unterstützt.

Während der beiden Besuche von SOFIA am Stuttgarter Flughafen im September 2011 und 2019 haben die Kolleginnen und Kollegen des DSI der Öffentlichkeit dieses besondere Flugzeug und seine Mission vorgestellt und bei den Führungen durch das Observatorium mit zahlreichen authentischen Erfahrungsberichten nahegebracht. „Trotz der besonderen technischen Herausforderungen einer flugzeuggestützten Sternwarte war SOFIA ein außerordentlich erfolgreiches Projekt mit exzellentem wissenschaftlichem Ertrag – und dies insbesondere für die deutsche Astronomische Community und die Universität Stuttgart“, so Alfred Krabbe, Leiter des DSI.

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Quelle: Universität Stuttgart.

3. November 2021 – Das SOFIA Team hat routinemäßige Wartungsarbeiten durchgeführt, denen sich jedes Flugzeug regelmäßig unterziehen muss und auch die technischen Besonderheiten überprüft, die durch den Umbau der 747SP zur fliegenden Sternwarte entstanden sind.

Teleskoptür erstmals seit 2008 ausgebaut
Ein Fokus der diesjährigen Wartung lag auf dem Rolltor, das sich vor Beginn der wissenschaftlichen Beobachtungen öffnet, damit das Teleskop einen freien Blick auf den Himmel bekommt. Zum ersten Mal seit 2008 wurde das Tor mit der Abmessung von 4,5 mal 6 Meter vom Flugzeugrumpf abgenommen und auf Herz und Nieren geprüft, seine Lager gereinigt und bei Bedarf ausgetauscht.
Der Ingenieur, der seinerzeit die Entwicklung der oberen starren Tür geleitet hatte, kehrte sogar extra aus dem Ruhestand in das SOFIA-Team zurück, um bei der Wartung der Tür zu unterstützen.

Zum Schutz des Teleskops hatten die Kollegen und Kolleginnen des Deutsche SOFIA Instituts (DSI) der Universität Stuttgart, das auf der deutschen Seite SOFIAs Betrieb koordiniert, vor dem Beginn der umfangreichen Arbeiten an der Teleskoptür diverse Schutzmaßnahmen ergriffen. So musste z.B. das aktuell angebaute wissenschaftliche Instrument zunächst abgebaut und gegen ein Ersatzgewicht ausgetauscht werden. Alle Teleskopspiegel wurden mit speziellen Gehäusen oder Paneelen abgedeckt, bevor dann das komplette Teleskop mit einer Schutzhülle ummantelt wurde.

Außerdem hat das DSI-Team turnusmäßige Wartungsarbeiten an verschiedenen Systemen des Teleskops durchgeführt sowie das Upgrade zweier Leitkameras, das für die nächste Wartungsperiode vorgesehen ist, vorbereitet. „Wir nutzen die Wartungszeiten des Flugzeugs stets dafür, das Teleskop zu warten und einzelne Komponenten auf den neuesten Stand der Technik zu bringen“, sagt Michael Hütwohl, Leiter des DSI-Teams am AFRC und SOFIA-Teleskop Manager.

„SOFIA Wartungen sind immer eine unglaublich teamorientierte Herausforderung“, so Jonathan Brown, SOFIAs Systemingenieur und Integrationsleiter von der NASA. „Ob es sich nun um das Teleskop, die Missionssysteme oder die Avionik handelt – nur wenn alle ihren Teil beisteuern, können wir erfolgreich sein.“

Bevor SOFIA in dieser Woche wieder mit Wissenschaftsflügen beginnen konnte, hatte das DSI Team vorab die Schutzhülle des Teleskops sowie die Spiegelabdeckungen entfernt und vor allem den Hauptspiegel mit einem Durchmesser von 2,7 Metern einer genauen Inspektion unterzogen. „SOFIA ist nun weiterhin bereit, in den kommenden 12 Monaten zuverlässig exzellente astronomische Beobachtung im mittleren und fernen Infrarotbereich zu absolvieren“, so Michael Hütwohl.

Über SOFIA
SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Förderkennzeichen 50OK0901, 50OK1301 und 50OK1701) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.

Zeitraffer-Video (youtube-Video):

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