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 26. September 2022.

26. September 2022 – Anfang September konnten neun Lehrkräfte aus Baden-Württemberg, Bayern, Berlin, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern an Forschungsflügen von SOFIA teilnehmen. Damit hat das SOFIA German Ambassador Programm (SGAP) einen schönen Abschluss gefunden. Die Bewerbungen der ausgewählten Lehrerinnen und Lehrer waren schon vor der Covid19-Pandemie beim DSI eingegangen, doch das Mitflugprogramm konnte erst dieses Jahr wieder aufgenommen werden. Nachdem die Einstellung des SOFIA-Projektes für Ende September erst im April dieses Jahres bekanntgegeben worden ist, hatten die Lehrkräfte eigentlich schon die Hoffnung auf einen Mitflug aufgegeben. Aber Ende Juni haben sie die Nachricht von der Möglichkeit, noch vor Projektende an einem SOFIA-Flug teilnehmen zu können, erhalten und mit Freude und Überraschung aufgenommen. Die Vorbereitung für die Reise und die Flüge an Bord von SOFIA erfolgte in einer Vielzahl von Web-Konferenzen, zu denen sich die Lehrkräfte von Klassenfahrten, Projekttagen oder aus ihrem Sommerurlaub einwählen konnten. Ein Schreckmoment etwa sechs Wochen vor der Abreise war der Sturmschaden, der bei einem Unwetter in Christchurch, Neuseeland, durch die Außentreppe am 18. Juli verursacht wurde. Nachdem am 8. August dann durch einen Functional Check-Flight die Freigabe für weitere Wissenschaftsflüge gegeben werden konnte, war die Erleichterung bei den Lehrkräften groß.

In Palmdale konnten die Lehrkräfte bei Führungen mit den DSI-Ingenieuren Oliver Zeile und Nadine Fischer durch den Hangar 703 des Armstrong Flight Research Center und durch das SOFIA-Flugzeug schon viele Informationen erhalten. Der Höhepunkt war die Teilnahme an den fast 10-stündigen Forschungsflügen. Schon in den Mission-Briefings, bestehend aus den Missions-Direktoren, Piloten, Flugingenieur, Sicherheitstechniker, den Teleskop-Operatoren und den Instrumenten-Wissenschaftler*innen, sowie den mitfliegenden Lehrkräften, wurde deutlich, dass das für sie eine einzigartige Erfahrung wird.

Das SOFIA-Flugzeug gleicht einem fliegenden Labor mit dem Teleskop als Herzstück. Die Sitzplätze an den Computer-Konsolen auf dem Hauptdeck des Flugzeugs sind nach hinten gerichtet, damit die Mitfliegenden das Teleskop während des Fluges ständig im Blick haben. Nur die Besatzung im Cockpit schaut nach vorne. Die Perspektive der Piloten konnten während Start und Landung von den Lehrkräften geteilt werden: die beiden zusätzlichen Sitze im Cockpit waren für die Gäste reserviert. Safia Ouazi konnte den ersten Start in dieser Woche im Cockpit erleben und den Funkverkehr der Piloten verfolgen. Nach dem Start Richtung Westen über die Mojave Wüste sagte sie: „Ich bin eigentlich sprachlos. Es war für mich wie ein Traum in den Sonnenuntergang hinein zu starten.“ Nachdem SOFIA abgehoben hatte, konnte ihr der dritte Mann im Cockpit – Flugingenieur Richard Gould – viele Einzelheiten erklären. Auch die Teleskoptür öffnete der Flugingenieur mit einem Hebel im Cockpit, so dass das Teleskop mit den geplanten Beobachtungen von Mond und Galaxien beginnen konnte.

Die zehn Stunden an Bord waren für die Lehrkräfte sehr kurzweilig. In Gesprächen mit dem SOFIA-Team über Flugplanung und Wissenschaft sowie über die Steuerung und Lagerung des Teleskops konnten sie einen Einblick in die Komplexität des fliegenden Observatoriums erhalten und Anknüpfungspunkte für ihren Unterricht an ihren Heimatschulen in Deutschland finden. Mit ihren Fragen konnten sich die Lehrerinnen und Lehrer während der Flüge auch an die DSI-Ingenieure Oliver Zeile, Rainer Valek, Christian Fischer und Benjamin Greiner wenden. Die Wissenschaftlerin Anicia Arredondo zeigte eine Präsentation und erläuterte, dass mit diesen letzten FORCAST-Flügen (Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope) eine Kartierung des Wassers auf dem Mond erfolgen soll, um zu verstehen wie der Wassergehalt mit der geografischen Breite, der Zusammensetzung und der Temperatur des Mondes variiert.

Anders als in Passagierflugzeugen, konnten sich die Lehrkräfte im Flugzeug frei bewegen, und so mal für eine Weile der Teleskop-Operatorin oder dem Mission-Direktor direkt über die Schulter schauen und sie zu ihren Aufgaben befragen. Auch der Blick aus dem Fenster, beispielsweise bei Gewitter, faszinierte die Lehrkräfte. Nils Wüchner, der während des Flugs viele Fotos gemacht hat, bemerkt zu der besonderen Perspektive: „Ich konnte den Großen Wagen über den Wolken fotografieren.“

Florian Rüth fasste die Erfahrungen an Bord von SOFIA für die Lehrkräfte zusammen: „Physik wird greifbar.“ Er und seine Kolleg*innen sind sich sicher, dass sie viel von dem, was sie mit und in SOFIA hautnah erlebt haben, in ihren Unterricht einbauen können. Rita Isenmann spricht aus, was die mitreisenden Lehrkräfte alle denken: „Es war ein grandioses Erlebnis, die Wissenschaft der Astronomie so hautnah miterleben zu können. Schade, dass SOFIA nicht weiterfliegen darf.“

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. 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.

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Quelle: Universität Stuttgart 11. August 2022.

11. August 2022 – Bereits am Montag, den 8. August 2022 hatte SOFIA erfolgreich seinen Check Flug nach der Downtime durchgeführt, die wegen eines Sturmschadens am Flugzeug notwendig wurde. Am Ende des knapp zweistündigen Fluges hat sich SOFIA mit einem Tiefflug über den Cathedral Square und den Hagley Park sowie den Airport bei seiner großen Fangemeinde in Christchurch bedankt und dabei mit einem „Thank-You and Good-Bye“ Flügelwackeln verabschiedet.

Seit dem 19. Juni 2022 war die fliegende Sternwarte ein letztes Mal in Christchurch zu Gast, um die für Infrarotastronomie einzigartigen Bedingungen des neuseeländischen Winters zu nutzen und Objekte des südlichen Himmels zu beobachten.

Mit der High-resolution Airborne Wideband Camera Plus (HAWC+) hat das Team im Rahmen eines zentralen Langzeit-Programms den Einfluss von kosmischen Magnetfeldern auf die Sternentstehung auf unterschiedlichsten Skalen untersucht: im Detail in unserer eigenen Galaxie und auf großen Skalen in nahegelegenen anderen Galaxien.

Mit dem deutschen Spektrometer GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies) haben die Forschenden untersucht, wie sich Gaswolken in Sternentstehungsgebieten der Milchstraße bewegen und wie die Winde heißer, neu entstandener Sterne die Bildung weiterer Sterne anregt oder verhindert.

„Auch wenn wir die diesjährige Beobachtungsserie wegen des Sturmschadens früher als geplant beenden mussten, haben wir auch bedingt durch die Nähe zur Antarktis, die Neuseeland bietet, wieder einzigartige Infrarotdaten gewinnen können, von denen noch viele Astronominnen und Astronomen weltweit profitieren werden“, so Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director der Universität Stuttgart. „Umso bedauerlicher ist es, dass die NASA und das DLR sich entschlossen haben, die Beobachtungsflüge von SOFIA trotz seiner Erfolge nach dem 30. September 2022 einzustellen. Damit wird ein schwer zu stopfendes Loch für die internationale Ferninfrarotastronomie geschaffen.“

Führungen für Interessierte
Das Team des Deutschen SOFIA Instituts der Universität Stuttgart hat die Downtime in Christchurch genutzt, um zusammen mit den NASA Kollegen und Kolleginnen vor Ort noch rund 200 interessierte Besucherinnen und Besucher durch das Flugzeug zu führen und dabei die Besonderheiten des Observatoriums sowie die Herausforderungen der Infrarotastronomie zu erläutern.

Vorbereitungen der finalen FIFI-LS Flugserie
Parallel hat DSI-Instrumentenwissenschaftler Christian Fischer die letzte Flugserie mit dem Stuttgarter Instrument FIFI-LS vorbereitet, die am 22. August 2022 von Palmdale aus starten wird.

Während der acht geplanten Beobachtungsflüge soll unter anderem die Zigarrengalaxie M82 untersucht werden, in der gerade ein „Starburst“, die explosionsartige Entstehung von Sternen, stattfindet. Dieser Starburst treibt einen extragalaktischen Wind an, der große Mengen Materie aus der galaktischen Scheibe herausschleudert. FIFI-LS kann klären, ob eventuell sogar in diesen Winden selbst neue Sterne entstehen. Dafür ist eine großflächig angelegte Kartierung von ionisiertem Kohlenstoff im Infrarotbereich notwendig. Vor allem in der Scheibenebene sowie in den äußeren Bereichen der Galaxie fehlen in einigen Regionen noch Daten, um die bereits vorhandene Karte zu vervollständigen.

Zusätzlich sind weitere Beobachtungen im Galaktischen Zentrum unserer Milchstraße geplant, mit denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Bahnen des interstellaren Gases auf dem Weg ins zentrale, massive Schwarze Loch unserer Milchstraße genauer analysieren können.

Nicht zuletzt sollen weitere Daten des Sternentstehungsgebiets M42 im Sternbild Orion gewonnen werden, das wegen der Nähe zum Sonnensystem eine detaillierte räumliche Analyse der Gasbewegungen und seiner physikalischen Parameter erlaubt.
„Mit diesen Beobachtungen können wir vor allem für die deutsche astronomischen Community noch ein paar wertvolle wissenschaftliche Daten im Ferninfraroten zur Verfügung stellen – Daten, die nach Beendigung des SOFIA Projektes nicht mehr zugänglich sein werden“, so Christian Fischer.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart 21. Juni 2022.

21. Juni 2022 – Die Nachfrage der astronomischen Gemeinschaft nach Beobachtungen des südlichen Himmels ist wie immer groß, und das SOFIA-Team arbeitet daran, diese zu ermöglichen. In diesem Jahr war SOFIA bereits einmal für einen kurzen, zweiwöchigen Einsatz zur Beobachtung der Großen Magellanschen Wolke in Santiago de Chile, Chile. Jetzt, da die COVID-Reisebeschränkungen gelockert wurden, kehrt SOFIA zum siebten Mal nach Neuseeland zurück.
Das Deutsche SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart, das SOFIAs Betrieb auf deutscher Seite koordiniert, stellt dabei auch in Christchurch wieder sicher, dass das deutsche Teleskop an Bord der fliegenden Sternwarte immer einsatzbereit ist.

„Wir freuen uns nach einer zweijährigen coronabedingten Zwangspause nach Christchurch zurückzukehren, um bereits begonnene Projekte abschließen oder fortführen zu können und neue Bereiche des Südhimmels im Infraroten zu erforschen“, sagt Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director der Universität Stuttgart.

SOFIA hat während seiner bisherigen Betriebszeit bereits zwölf Einsätze fernab vom heimischen Einsatzort in Kalifornien absolviert, um z.B. Himmelsobjekte und Phänomene zu beobachten, die am heimischen Himmel von Palmdale aus nicht sichtbar sind. So konnte das SOFIA-Team Sternbedeckungen von Florida und Neuseeland aus beobachten. Die extrem guten atmosphärischen Bedingungen auf der Südhalbkugel in deren Winter erlauben einen ganz besonders störungsfreien Blick auf Sternentstehungsgebiete und die dort sichtbaren komplexen Wechselwirkungen zwischen neu entstandenen Sternen und den Gaswolken, aus denen sie selbst entstanden sind. Christchurch ist inzwischen fast so etwas wie SOFIAs zweites Zuhause. 2022 plant SOFIA 32 Flüge zur Beobachtung einer Vielzahl von Himmelsobjekten und -phänomenen, wie kosmische Magnetfelder, Kinematik bei der Sternentstehung und von kosmischer Strahlung angeregte Chemie im Weltraum.

Das magnetische Universum
Mit der High-resolution Airborne Wideband Camera Plus (HAWC+) an Bord von SOFIA können Astronomen und Astronominnen kosmische Magnetfelder auf vielen Skalen nachweisen. Zunächst wird das SOFIA-Team von Neuseeland aus die Magnetfelder in den zentralen Regionen unser eigenen Galaxie, der Milchstraße, kartieren und somit ein zentrales Langzeit-Programm von SOFIA vervollständigen.
Die meisten Sterne unserer und anderer Galaxien bilden sich allerdings in fadenförmige Strukturen voller kaltem Gas und Staub, sogenannten Filamenten. Daher wird das HAWC+-Instrument außerdem die Magnetfelder in diesen Filamenten detailliert messen, so dass Forscher und Forscherinnen untersuchen können, welche Rolle Magnetfelder mit ihren unsichtbaren Kräften bei der Sternentstehung in Filamenten spielen.

Blubbernde Sterne und ein Barometer für kosmische Strahlung
In der zweiten Hälfte des diesjährigen Neuseelandaufenthaltes wird das deutsche Instrument GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies) eine Vielzahl von Studien durchführen, darunter auch die Untersuchung der stellaren Rückkopplung in Sternentstehungsgebieten: Wie beeinflussen Sterne die Regionen um sie herum? Junge, massereiche Sterne erzeugen gewaltige Winde, die in die sie umgebende staubige Materie eindringen. Dadurch können sie eine erneute Sternentstehung auslösen oder diese unterdrücken und somit materiearme Blasen in den interstellaren Gas- und Staubwolken erzeugen. Mit diesen Daten wollen die Forschenden verstehen, wann und warum die Sternentstehung begünstigt oder abgeschwächt wird.

Wie ein Radio kann GREAT so eingestellt werden, dass es Signale bei ganz bestimmten Frequenzen empfängt. Während des Einsatzes in Neuseeland wird es so eingestellt sein, dass es unter anderem Hydridmoleküle registriert, also solche Verbindungen, die Wasserstoff (H) enthalten. Diese Moleküle gehörten zu den ersten chemischen Verbindungen, die sich in unserem Universum gebildet haben. Selbst heute entstehen sie gelegentlich unter ganz bestimmten, extremen Umständen und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können so ihre Entstehungsrate bestimmen. Allerdings sind diese Moleküle sehr empfindlich und können leicht durch vorbeifliegende kosmische Strahlung – also hochenergetische Teilchen, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen – zerstört werden. Hydride sind also ein ausgezeichnetes Barometer für das Vorhandensein kosmischer Strahlung. Die von unserer Sonne erzeugte kosmische Strahlung ist gut verstanden, die kosmische Strahlung, die ihren Ursprung außerhalb unseres Sonnensystems hat, dagegen nicht. Das Verständnis des Gleichgewichts zwischen der Produktion und Zerstörung von Hydridmolekülen kann somit Aufschluss darüber geben, wo die kosmische Strahlung in Umgebungen außerhalb unseres Sonnensystems vorkommt.

Exzellente Astronomie
Viele der für Astronomen und Astronominnen wichtigsten Himmelsobjekte, wie das Zentrum der Milchstraße, sind entweder nur von der südlichen Hemisphäre aus sichtbar oder lassen sich von diesen Breitengraden aus besser beobachten. Drei Jahre nachdem die fliegende Sternwarte im Jahr 2010 die ersten Infrarotphotonen vom Nachthimmel empfing, also ihr sogenanntes „First Light“ hatte, reiste SOFIA erstmals nach Neuseeland. 2022 absolviert SOFIA ihren siebten Einsatz von „Down Under“ und hat inzwischen mit den hier gesammelten Daten einzigartige astronomische Ergebnisse erzielt.

„Umso unverständlicher ist es, dass NASA und DLR kürzlich verkündet haben, den Betrieb dieser voll funktionsfähigen Mission zum 30. September 2022 einstellen zu wollen, obwohl sie großartige Leistungen erbringt und sie sich auch weiterhin bezüglich Produktivität und Publikationsrate in einem deutlichen Aufwärtstrend befindet“, so Bernhard Schulz. „Zumal es für die nächsten 20 Jahre kein Nachfolgeobservatorium für das ferne Infrarot gibt und somit ein ganzer Bereich der Astronomie zerstört wird. Es bleibt abzuwarten, wie der US-Kongress sich in seinem Haushaltsvorschlag für das Finanzjahr 2023 dazu stellt. „

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Max-Planck-Institut für Radioastronomie.

4. Mai 2022 – Mit der gemeinsamen Entscheidung von NASA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), den Flugbetrieb des Stratosphären-Observatoriums für Infrarot-Astronomie (SOFIA) im September 2022 einzustellen, enden auch die einzigartigen wissenschaftlichen Möglichkeiten für hochauflösende Fern-Infrarot-Spektroskopie mit dem deutschen Spektrometer GREAT, dem German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies. GREAT ist eine Entwicklung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie und des Kölner Observatoriums für Submillimeter-Astronomie (KOSMA) / Universität zu Köln, in Zusammenarbeit mit dem DLR Institut für Optische Sensorsysteme, und wurde weitgehend unabhängig vom Budget der Deutschen Raumfahrt-Agentur (DLR) finanziert. Beobachtungen mit GREAT wurden auch von der allgemeinen SOFIA-Nutzergemeinschaft stark nachgefragt.

Das Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA) mit dem deutschen GREAT-Spektrometer an Bord wird im Juli und August 2022 von Neuseeland aus zu seinen letzten zwanzig Beobachtungsflügen starten. Mit der gemeinsamen Entscheidung von NASA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), den Flugbetrieb im September 2022 einzustellen, enden auch die einzigartigen wissenschaftlichen Möglichkeiten für hochauflösende fern-Infrarot-Spektroskopie, die GREAT möglich gemacht hat.

Mit SOFIA, einer umgebauten Boeing-Maschine, deren Flughöhe oberhalb von 13 Kilometern liegt, können Forschende einen Wellenlängenbereich des Lichts beobachten, der von der Erde aus nicht zugänglich ist. Das spektral-höchstauflösende, abbildende Spektrometer GREAT (German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies) an Bord von SOFIA kann von ausgedehnten Himmelsregionen mit hoher räumlicher und spektraler Auflösung eine Art von chemischem Fingerabdruck erstellen. GREAT ist eine Entwicklung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie und des Kölner Observatoriums für Submillimeter-Astronomie (KOSMA) / Universität zu Köln, in Zusammenarbeit mit dem DLR Institut für Optische Sensorsysteme. Die Entwicklung wurde von den beteiligten Instituten, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereichs 956 finanziert.

Seit dem First Light an Bord von SOFIA am 1. April 2011 hat GREAT fast 250 erfolgreiche Wissenschaftsflüge durchgeführt und dabei in 2.000 Stunden einzigartige wissenschaftliche Daten mit hohem Wert für die Nachwelt gesammelt, die anders nicht hätten beobachtet werden können. Die Betriebsfrequenzen des Spektrometers wurden speziell ausgewählt, um Spektrallinien von hoher astrophysikalischer Relevanz im fernen Infrarotbereich zu erfassen, in dem die Erdatmosphäre für bodengebundene Beobachtungen völlig undurchsichtig ist.

GREAT hat – in enger Zusammenarbeit mit den interessierten internationalen Wissenschaftler*innen – ein breites Spektrum wissenschaftlicher Themen abgedeckt, von der Erforschung der Erdatmosphäre und der Planeten bis hin zur Erforschung der Sternentstehung und der Physik und Chemie des interstellaren Mediums in der Milchstraße und nahen Galaxien. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf der effizienten großräumigen Kartierung der atomaren Feinstrukturlinien von Kohlenstoff und Sauerstoff, die die stärksten Kühl-Linien des sternbildenden interstellaren Mediums sind.

Unter den neuen Molekülen, die mit GREAT entdeckt wurden, fand die Entdeckung der frühesten molekularen Bindung des Universums, das Heliumhydrid-Molekül, HeH+, größte internationale Aufmerksamkeit. Die wissenschaftlichen Ergebnisse der GREAT-Beobachtungen wurden in zahlreichen Publikationen in Fachjournalen, darunter die Ergebnisse der ersten Forschungsflüge in einem Sonderband von Astronomy & Astrophysics, und in vielen Beiträgen auf einschlägigen Konferenzen vorgestellt.

Der unmittelbare Zugang auf der Flugzeug-gestützten Plattform, im Unterschied zu Weltraummissionen, ermöglichte es dem GREAT-Konsortium, das Instrument kontinuierlich mit den neuesten Technologien weiter zu entwickeln. Angefangen mit Einkanal-Detektoren mit Flüssig-Helium-Kühlung wurde das Instrument 2015–16 zum leistungsfähigsten FIR-Array-Heterodyn-Spektrometer aller Zeiten aufgerüstet, das mit 14+7 Pixeln gleichzeitig in zwei Frequenzbändern arbeitet. Es übertrifft frühere weltraumgestützte Experimente hinsichtlich der Beobachtungsgeschwindigkeit um mehr als eine Größenordnung. Die Publikation, die das Instrument beschreibt, wurde mit dem „2018 THz Science and Technology Best Paper Award“ der renommierten IEEE Microwave Theory and Techniques Society ausgezeichnet.

Das GREAT-Team und seine Nutzergemeinschaft freuen sich nun auf den erfolgreichen Abschluss der laufenden Beobachtungsprojekte des Zyklus 9 während der bevorstehenden letzten Beobachtungskampagne von der südlichen Hemisphäre aus.

Über GREAT:
GREAT, der „German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies“, ist eine Entwicklung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie und des Kölner Observatoriums für Submillimeter-Astronomie (KOSMA) / Universität zu Köln, in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Optische Sensorsysteme. Die Entwicklung wurde von den beteiligten Instituten, vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Rahmen der Förderungen 50 OK 1102, 1103 und 1104 sowie im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereichs 956 finanziert.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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DSI bleibt bereit für den Betrieb von SOFIA über den 30. September 2022 hinaus. Eine Information der Universität Stuttgart, Deutsches SOFIA Institut.

Quelle: Universität Stuttgart.

 

3. Mai 2022 – Am Donnerstag den 28. April 2022 hat die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR zusammen mit der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA bekannt gegeben, dass sie den Betrieb der gemeinsam betriebenen fliegenden Sternwarte SOFIA (Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie) zum 30. September 2022 einstellen wollen.
Das Deutsche SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart nimmt die Ankündigung zur Kenntnis, distanziert sich jedoch von der Begründung für diese Entscheidung, die mit kritische Bemerkungen zu SOFIA im Decadal Survey Report „Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s“ begründet wird. Der Decadal Report wurde am 4. November 2021 von der US-amerikanischen National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine herausgegebenen und enthält Empfehlungen für künftige Projekte und Richtungen der US-amerikanischen Weltraumforschung.

Kritik an der Entscheidung von NASA & dem DLR
Die sachliche Kritik des DSI betrifft die folgenden Punkte:

• Der Decadal Survey ist von seiner Anlage und Aufgabe nicht darauf angelegt, gegenwärtig laufende Projekte zu beurteilen, sondern soll vielmehr die wissenschaftlichen Potentiale künftiger Vorhaben einschätzen, was ein deutlich anderer Prozess ist. Die Akademie ist von NASA gebeten worden, im Decadal Survey Report dennoch zu SOFIA Stellung zu beziehen.
• Die Beurteilung durch den Decadal Survey beruht auf zum Zeitpunkt seiner Veröffentlichung bereits seit zwei Jahren veralteten Informationen.
• NASA hat auf Grund des Decadal Survey den für März dieses Jahres (2022) vorbereiteten und vom NASA eigenen Astrophysics Advisory Committee ausdrücklich empfohlenen „Senior Review“ kurzfristig abgesagt. Ein Senior Review wäre als Standardverfahren für solche Projekte in der Lage gewesen, SOFIA aktuell und in wissenschaftlich angemessener Weise zu beurteilen.
• Für den Decadal Survey wurden dagegen keine eigenen aktuellen Informationen erhoben, sondern es wurde auf vorhandenes Material Stand 2019 zurückgegriffen.
• NASA hat im September 2015 die vorgesehene 20-jährige Betriebsdauer von SOFIA ohne weitere Konsultation mit dem Partner einseitig auf eine 5-jährige Primär-Betriebsdauer verkürzt und spricht daher seit Juni 2019 nur noch von einer 3-jährigen „Extended Mission“. Eine solche Ansicht entspricht weder den Absprachen noch dem Verständnis der SOFIA Nutzergemeinschaft.

Auch wenn die im Decadal Survey an SOFIA geäußerte Kritik mit dem Wissenstand von 2019 sicher angemessen war, weist das DSI auf folgende Punkte hin:

• Die neue US-amerikanische wissenschaftliche Leitung von SOFIA hat in sehr proaktiver und dynamischer Art und Weise innerhalb kürzester Zeit auf alle im Jahre 2019 im Rahmen eines internen NASA Reviews geäußerten Kritikpunkte reagiert. SOFIA’s Publikationsrate ist inzwischen doppelt so hoch wie vor drei Jahren, die Beobachtungseffizienz und die Einsatzbereitschaft des Observatoriums sind signifikant angestiegen und die Zahl der Publikationen pro Beobachtungsstunde liegt bei einem angemessenen Wert, wenn man die erforderliche hohe technische Komplexität des fern-infraroten Wellenbereichs berücksichtigt.
• Der Im März veröffentlichte aktuelle SOFIA Statusbericht „Future & Prospects“ zeigt, dass SOFIA inzwischen auch auf US-amerikanischer Seite eine erfolgreiche Mission ist und steht im starken Widerspruch zu den Bewertungen im Decadal Survey.
• Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von deutschen Instituten sind überproportional erfolgreich bei der Nutzung von SOFIA und der damit verbundenen wissenschaftlichen Ausbeute. Auch die hohe Nachfrage nach den beiden von Deutschland beigestellten wissenschaftlichen Instrumenten sowie die im Vergleich sehr große Zahl von Doktorarbeiten weisen darauf hin, dass SOFIA insbesondere aus deutscher Perspektive eine sehr erfolgreiche Mission ist.
• Die deutsche astronomische Gemeinschaft steht daher zu Recht uneingeschränkt hinter SOFIA. Diese Unterstützung zeigt sich nicht nur in dem vom Rat deutscher Sternwarten (RdS) herausgegebene Denkschrift „Perspektiven der Astrophysik in Deutschland 2017-2030“, in dem bereits 2016 die Fortführung und Weiterentwicklung von SOFIA ausdrücklich empfohlen wurde. Die Unterstützung wurde Anfang 2022 nun nochmals in einem Schreiben des RdS an das DLR bekräftigt, in dem die Raumfahrtagentur aufgefordert wurde, NASA gegenüber die Interessen der deutschen astronomische Gemeinschaft zu vertreten und sich insbesondere für eine aktuelle wissenschaftliche Bewertung im Rahmen des ursprünglich geplanten Senior Reviews einzusetzen.
• Die „German SOFIA Science Working Group“ (GSSWG), das wissenschaftliche Beratungsgremium der DLR-Raumfahrtagentur für SOFIA hat darauf hingewiesen, dass ein vorzeitiges Ende von SOFIA aus seiner Sicht einen nicht vertretbaren Verlust bereits investierter finanzieller Mittel und des über die vergangenen Jahrzehnte aufgebauten Know-Hows bedeuten würde.

DSI bleib in Betriebsbereitschaft
Wie geht es nun weiter? „Das letzte Wort über die Weiterfinanzierung des Projektes hat auf US-amerikanischer Seite der Kongress, der seinen Haushaltsvorschlag für das Jahr 2023 voraussichtlich erst im Juli vorlegen wird“, so Alfred Krabbe, Leiter des DSI, das auf deutscher Seite den Betrieb von SOFIA koordiniert. „In der Vergangenheit hat der Kongress SOFIA stets unterstützt“. Seine Hoffnung auf wenigstens ein weiteres Betriebsjahr stützt Krabbe vor allem auf die hohen Investitionskosten auf US-Seite, die sich nach bislang acht Jahren Betriebszeit noch nicht amortisiert haben. Außerdem gibt er zu bedenken, dass SOFIA gegenwärtig und für die nächsten 10 – 15 Jahre das weltweit einzige Observatorium ist, dass den ferninfraroten Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums abdecken kann (derzeit bis 612 µm). Das gerade in Betrieb gegangene James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) und SOFIA ergänzen sich in idealer Weise. Für JWST ist bei der Wellenlänge von 27 µm Schluss; dort beginnt jedoch SOFIA erst richtig. „Das JWST kann SOFIA keineswegs ersetzen“, betont Krabbe.

 

Auch in der US-Community regen sich Widerstände gegen das vorzeitige Betriebsende von SOFIA. Am 3. Mai wird es ein NASA Townhall meeting geben, bei dem die amerikanischen Pläne zur Beendigung der SOFIA-Projektes diskutiert werden sollen. Die nachhaltigen negativen Folgen eines überstürzten Endes der SOFIA Mission könnten dort ebenfalls zur Sprache kommen. Auch das astrophysikalische Beratungsgremium der NASA (APAC) hat in einem Schreiben vom 18. April dieses Jahres (2022) die NASA bereits von einem vorschnellen Ende der SOFIA Mission abgeraten und die Durchführung des Beobachtungszyklus 2023 gefordert.

Das DSI wartet zunächst die Entscheidung des US-Kongresses ab und bleibt daher bis auf weiteres bereit, mit seinem Team den Betrieb von SOFIA und des deutschen Teleskops auch über den 30. September 2022 hinaus zu gewährleisten.

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. 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.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart.

13. April 2022 – Obwohl der nominelle deutsche Projektanteil an der fliegenden Sternware der NASA und des DLR bei „nur“ 20% liegt, stellt die deutsche Seite mit GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies), FIFI-LS (Field-Imaging Far-Infrared Line-Spectrometer) und FPI+ (Focal Plane Imager Plus) fast 50% der zurzeit in Betrieb befindlichen Instrumente. Das spiegelt sich auch dadurch wieder, dass zwischen 2009 und 2019 die referierten SOFIA Veröffentlichungen zu 45% auf Beobachtungen mit diesen Instrumenten beruhen. Darunter befinden sich diverse Publikationen in dem renommierten Wissenschaftsmagazin „Nature“ wie zum Beispiel der erstmalige Nachweis von Heliumhydrid (HeH+) – der ersten Molekülart im Universum – mit dem deutschen GREAT Instrument. Mit dem gleichen Instrument können Forschende neben den Beobachtungen astronomischer Objekte parallel die Konzentration des atomaren Sauerstoffs in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde bestimmen, die in diesen Schichten wichtig für Atmosphärenmodelle und Vorhersagen zum Klimawandel ist.

Auch die aktuelle Beobachtungseffizienz auf deutscher Seite kann sich sehen lassen: Mit nur 8,4 Stunden benötigter Beobachtungszeit pro Veröffentlichung liegt der Wert zwar noch etwas über dem des Herschel-Weltraumteleskops (7,4 Stunden), allerdings liegen noch viele Beobachtungsdaten von SOFIA im Archiv und werden derzeit sehr aktiv von Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen ausgewertet, so dass die Effizienz von SOFIA auf dem besten Wege ist, die von Herschel noch zu übertreffen.

Auf US-amerikanischer Seite hat das SOFIA Wissenschaftsteam nun einen ausführlichen Statusbericht zu SOFIA veröffentlicht, der ursprünglich als Senior Review Ausarbeitung der NASA geschrieben wurde und die Erfolge sowie die Entwicklung des fliegenden Observatoriums in den letzten drei Jahren insgesamt zusammenfasst. Der Bericht „Future & Prospects“ zeigt, dass die Empfehlungen aus dem „Flagship Mission Review“ von 2019 vom SOFIA Projekt seither erfolgreich umgesetzt werden konnten und stellt bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse aus den letzten drei Jahren vor. So konnte SOFIA im fernen Infraroten Magnetfelder in unterschiedlichen Bereichen des Universums kartieren. Diese Ergebnisse erlauben es den Astronomen und Astronominnen die Theorien zur Entstehung von Sternen und Planeten bis hin zur Entwicklung von Galaxien und Galaxienhaufen zu überprüfen und zu verbessern. Eine weitere bedeutende Entdeckung von SOFIA ist der Nachweis von Wasser in Bereichen der Mondoberfläche, die der Sonnenstrahlung direkt ausgesetzt sind.

Spektroskopische SOFIA Beobachtungen erlauben die Messung von chemischen Fingerabdrücken kritischer Elemente und Moleküle sowie von komplexen physikalischen Zusammenhängen in einer Vielzahl von kosmischen Umgebungen. Außerdem konnten Forschende die Turbulenzen im interstellaren Medium und die Rückkopplungsmechanismen von neu entstanden Sternen durch Messungen des molekularen Wasserstoffanteils bestimmen.

SOFIA ist mindestens für die nächste Dekade das einzige Observatorium, das im fernen Infrarot beobachten kann und vervollständigt damit in kritischer Weise die Beobachtungen von anderen wichtigen Observatorien wie z.B. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) oder dem Weltraumteleskop JWST (James Webb Space Telescope), welche jeweils im Radiowellenlängenbereich bzw. mittleren Infraroten beobachten können.

Der amerikanische SOFIA Statusbericht „Future & Prospects“ beschreibt neben den wissenschaftlichen Ergebnissen auch die gesamte Effizienzsteigerungen von SOFIA über die letzten Jahre. Inzwischen können wöchentlich vier Wissenschaftsflüge durchgeführt werden, wobei diese Zahl durch eine fünfte wöchentliche Ersatzflugmöglichkeit zusätzlich garantiert wird. Weiterhin konnten die Wartungsperioden dieses technisch besonders herausfordernden Observatoriums deutlich verkürzt werden, was mehr Flüge pro Jahr ermöglicht. Durch diverse Verbesserungen an den wissenschaftlichen Instrumenten und am Teleskop konnte die Genauigkeit des Observatoriums ebenfalls gesteigert werden. Über 2000 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen weltweit nutzen SOFIA inzwischen. Als bemannte Mission fördert SOFIA die Zusammenarbeit unterschiedlicher Disziplinen und Nationalitäten. Die Anzahl der Publikationen pro Jahr hat sich während der letzten drei Jahre verdoppelt und die Zitierungen von SOFIA-Publikationen nehmen zurzeit exponentiell zu.

Der aktuelle SOFIA Statusbericht „Future & Prospects“ gibt mit zahlreichen Abbildungen, Grafiken und Bildern einen umfassenden Überblick über die Erfolgsgeschichte von SOFIA auf beiden Seiten des Atlantiks. Ergänzend gibt es einen Bericht, der einen „typischen“ SOFIA-Tag beschreibt sowie einen detaillierten Einblick in die Arbeit mit diesem komplexen Observatorium und das dafür notwendige Teamwork des deutsch-amerikanischen Gemeinschaftsprojektes gibt.

Stausbericht
SOFIA-Statusbericht: Future & Prospects, SOFIA Science Mission Center, March 2022

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart.

18. März 2022 – In den nächsten zwei Wochen wird die fliegende Sternwarte von dort aus mit FIFI-LS, dem Ferninfrarotspektrometer der Universität Stuttgart, Himmelsobjekte beobachten, die nur von der südlichen Hemisphäre aus zu sehen sind.

Im Rahmen des Langzeitprojektes LMC+ soll von Chile aus die Sternentstehungsrate in der Großen Magellansche Wolke (Large Magellanic Cloud, LMC) untersucht werden, die zusammen mit der Kleinen Magellanschen Wolke zu den direkten galaktischen Nachbarn unserer Milchstraße zählt. Mit dem FIFI-LS-Instrument soll SOFIA nun die erste Karte des ionisierten Kohlenstoffs in der LMC erstellen, der ein guter Indikator für die Sternentstehungsrate in Galaxien ist. Als Zwerggalaxien mit einem geringeren Anteil schwerer Elemente gleichen die Magellanschen Wolken in gewisser Weise den ersten Galaxien, die sich in unserem Universum gebildet haben. Da die LMC unserer eigenen Galaxie so nahe ist, können Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sie mit SOFIA sehr detailliert untersuchen und so auch Rückschlüsse auf die kleinskaligen physikalischen Strukturen in weit entfernten Galaxien ableiten. SOFIA hilft auf diese Weise Beobachtungen von Phänomenen zu erklären, die wegen der Rotverschiebung von Galaxien in großen Entfernungen, mit großen Radioteleskopen, wie ALMA gemacht werden.

„Die Chilenische und die Deutsche Astronomische Gemeinschaft verbindet eine lange Tradition, nicht nur weil die Europäische Südsternwarte (ESO) ihre Teleskope in Chile stationiert und ihren Hauptsitz in Garching bei München hat“, so Alfred Krabbe, Leiter des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) der Universität Stuttgart, welches den SOFIA-Betrieb auf deutscher Seite koordiniert und sicherstellt. „An dem LMC+ Programm sind deutsche Astronomen ebenso beteiligt wie auch Monica Rubio, Professorin für Astronomie der Universität von Chile“, so Krabbe.

Frühere Beobachtungskampagnen von der Südhalbkugel – zum Beispiel von Neuseeland oder Französisch-Polynesien aus – nahmen üblicherweise mehr als 5 Wochen in Anspruch. Dieser erste Besuch von SOFIA in Chile ist im Vergleich dazu ein Kurzeinsatz, da dieses Mal mit FIFI-LS nur ein Instrument geflogen wird und nur acht Flüge geplant sind.

„Bei diesem Kurzeinsatz in Chile ist der logistische Aufwand für das SOFIA Team deutlich reduziert und wir steigern so die Effizienz unseres Observatoriums“, sagt Michael Hütwohl, Leiter des DSI-Teams in Palmdale, Kalifornien, wo SOFIA normalerweise stationiert ist. „Mit insgesamt zehn Personen werden wir vor Ort in Chile dafür sorgen, dass Teleskop und Instrument einwandfrei funktionieren.“

Zusätzlich zu den Beobachtungen der Großen Magellanschen Wolke wird SOFIA unter anderem versuchen, den Lithiumgehalt im frühen Universum zu messen. Dazu will das SOFIA-Team den Halo unserer eigenen Galaxie untersuchen, in dem sich Wolken aus neutralem Wasserstoff befinden. Seit ihrer Entstehung sind diese Wolken relativ ungestört und geben somit einen direkten Hinweis auf die Eigenschaften des ursprünglichen Gases, das im frühen Universum existiert hat. Da es eine erhebliche Diskrepanz zwischen der nach der Urknalltheorie vorhergesagten Lithiumhäufigkeit zu bisherigen astronomischen Messungen gibt, könnte sich eine erfolgreiche Lithium Beobachtung durch SOFIA auf unser Verständnis der fundamentalen Physik und des frühen Universums auswirken.

Außerdem soll SOFIA zum Beispiel die kompakte Sternentstehungsgalaxie NGC 4254 beobachten, um in Kombination mit vorhandenen Daten anderer Observatorien ein genaues Bild des komplexen interstellaren Mediums zu erstellen.

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 Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) 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.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart.

Die fliegende Infrarotsternwarte SOFIA ist vom 15. bis 20. September am Flughafen Stuttgart zu Besuch. Das Flugzeug ist weltweit das einzige fliegende Infrarot-Observatorium und eines der größten bilateralen US-deutschen Projekte zur Erforschung des Weltraums. Es zählt zu den größten Drittmittelprojekten an der Universität Stuttgart, die den wissenschaftlichen Betrieb von SOFIA in Deutschland koordiniert. Vom 18. auf den 19. September wird SOFIA erstmals einen Beobachtungsflug über Europa durchführen.

Das Stratosphären Observatorium für Infrarot Astronomie (SOFIA) ist eine umgebaute Boeing 747 SP mit einem 17 Tonnen schweren Teleskop an Bord. Regelmäßig heben damit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ab, um zum Beispiel die Entstehung junger Sterne und Planetensysteme zu beobachten oder die Milchstraße zu untersuchen. Am 15. September 2019 kommt SOFIA nach Stuttgart. Sie landet in den frühen Morgenstunden am Flughafen Stuttgart und fliegt am Freitag, 20. September 2019, zu ihrer Heimatbasis in Kalifornien zurück.

Erfolgreiche Kooperation von Universität Stuttgart, DLR und NASA
Die baden-württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer sagt: „SOFIA steht sinnbildlich für die grenzüberschreitende und langjährige erfolgreiche Kooperation zwischen der Universität Stuttgart, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA) auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Erforschung des Weltalls. Dies unterstreicht die Bedeutung von Baden-Württemberg als einer der führenden Partner in Europa im Bereich der Luft- und Raumfahrtforschung.“

Führungen durch SOFIA
In Stuttgart können sich Interessierte SOFIA gut von der kostenfrei zugänglichen Besucherterrasse des Flughafens ansehen. Darüber hinaus können sie sich für eine Führung durch das Observatorium anmelden. Die Anzahl an Plätzen ist begrenzt. Eine Anmeldung ist online erforderlich. Da das Flugzeug auf dem Vorfeld des Flughafens steht, sind für die Führungen die gleichen Sicherheitsprüfungen wie bei einem Check-in vor einem Flug notwendig. Eine Person kann bis zu fünf Interessierte gleichzeitig anmelden – sofern sie deren vollständige Namen und Geburtsdaten hat.

Führungen am 16., 17. und 19. September:
Dauer:
ca. zwei Stunden
Online-Anmeldung:
in zwei Etappen ab Donnerstag, 5. September, 7:00 Uhr, und 19:00 Uhr

Planetariumsshow und Ausstellung
In einem mobilen Planetarium mit Fulldome-Aufnahmen können Zuschauerinnen und Zuschauer einen SOFIA-Mitflug inklusive der Vorbereitungen hautnah erleben. Eintritt frei.

Spielzeiten:
Montag, 16. September: 10:00, 11:30, 16:00 und 18:00 Uhr;
Dienstag, 17. September: 10:00, 11:30, 16:00 und 18:00 Uhr;
Mittwoch, 18. September: 10:00 und 11:30 Uhr;
Donnerstag, 19. September: 11:30, 16:00 und 18:00 Uhr
Dauer:
45 bis 60 Minuten
Ort:
Flughafen Stuttgart, zwischen Terminal 0 und 1

Zudem erklärt eine Ausstellung mit Modellen, Videos und Informationsmaterialien die Besonderheiten des Observatoriums sowie die astronomische Mission der fliegenden Infrarotsternwarte allgemeinverständlich. Am 16., 17. und 19. September erläutern Schülerinnen und Schüler von Netzwerkschulen des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) der Universität Stuttgart die Besonderheiten von SOFIA und ihrer Mission unter anderem mit Infrarotexperimenten.

Zeit:
16. bis 27. September 2019
Ort:
Flughafen Stuttgart, Terrassenebene im Terminal 3, neben dem Ausgang zur Besucherterrasse

Jahrestagung der Astronomischen Gesellschaft
Anlass für den Besuch von SOFIA in Stuttgart ist die Konferenz „Mission to the Universe – From Earth to Planets, Stars & Galaxies“ der Astronomischen Gesellschaft, die das DSI der Universität Stuttgart organisiert. Rund 250 Forscherinnen und Forscher aus aller Welt tagen vom 16. bis 20. September auf dem Campus Vaihingen der Universität Stuttgart. Die Astronomische Gesellschaft ist eine der ältesten astronomische Vereinigungen Europas. Sie wurde 1863 gegründet.

Weitere Informationen zur Konferenz.

Öffentlicher Vortrag
Ein für die Öffentlichkeit spannender Teil der Konferenz der Astronomischen Gesellschaft ist ein Vortrag. Unter dem Titel „Blick ins versteckte Universum – Highlights der fliegenden Sternwarte SOFIA“ berichtet Dr. Harold Yorke, Direktor SOFIA Science Mission Operations, über einige wichtige wissenschaftliche Neuentdeckungen von SOFIA und ihre Bedeutung für unser Verständnis des Kosmos. Darauf folgt eine kurze Präsentation der japanischen Astrophysikerin Dr. Yoko Okada von der Universität Köln über ihre Mitflug-Erlebnisse. Bei diesen hat sie unter anderem Daten für die Untersuchung des interstellaren Mediums in unserer Milchstraße gewonnen. Der deutsche Physiker und ESA-Astronaut Prof. Dr. Reinhold Ewald moderiert die Veranstaltung.

Zeit:
19. September 2019, 20:00 Uhr
Ort:
Hospitalhof, Büchsenstraße 33, 70174 Stuttgart
Weitere Informationen zum öffentlichen Vortrag.

Erster Wissenschaftsflug über Europa
Mit ihrem Besuch in Stuttgart verbindet SOFIA eine Premiere: Am 18. September hebt die fliegende Sternwarte kurz nach Sonnenuntergang (gegen 19:40 Uhr) vom Flughafen Stuttgart zu ihrem ersten wissenschaftlichen Beobachtungsflug über Europa ab. Während der rund zehn Stunden andauernden Mission führt die Crew mehrere astronomische Beobachtungen durch. Das derzeit am Teleskop montierte US-amerikanische Instrument HAWC+ kann kosmische Magnetfelder im Ferninfrarotlicht vermessen. So wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zum Beispiel die Umgebung des supermassiven schwarzen Lochs der Galaxie Markarian 231 im Sternbild Großer Bär untersuchen. Dabei erhoffen sie sich neue Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen den Magnetfeldern in der Scheibenstruktur um das schwarze Loch und den Radiojets – den stark gebündelten und beschleunigten Gasausströmungen senkrecht zu diesen Scheiben, die unter anderem intensive Radiostrahlung aussenden. Diese Beobachtung ist nur mit SOFIA möglich, denn kein anderes Observatorium kann Magnetfelder in diesem Wellenlängenbereich vermessen.

Ein Vorteil an einem Flug über Europa ist, dass sich SOFIA nördlicher als in ihrer südkalifornischen Heimat befindet. Je näher an den Polen die Infrarotsternwarte fliegt, desto weniger Wasserdampf ist in der Atmosphäre über ihr vorhanden – und desto besser sind die Beobachtungsbedingungen. Für die Rückkehr am Donnerstagmorgen um circa 5:30 Uhr, also kurz vor dem eigentlichen Betriebsstart des Stuttgarter Flughafens um 6:00 Uhr, hat das SOFIA-Team eine Ausnahmegenehmigung des Regierungspräsidiums Stuttgart von der geltenden Nachtflugbeschränkung bekommen.

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• SOFIA

Der Beitrag Fliegende Sternwarte SOFIA zu Gast in Stuttgart erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: NASA.

Die speziell umgebaute Boeing 747-100 glitt gegen 13:00 Uhr (MESZ) die drei Meilen lange Landebahn, gebaut für die heimkehrenden Shuttles aus dem All, hinunter um schließlich bei 180 Knoten graziös mit der Discovery auf dem Rücken in den Himmel aufzusteigen. Nachdem das Gespann zunächst Richtung Süden aufstieg um etwas Höhe zu gewinnen, kehrte die Discovery wenig später für einige Showrunden um das Kennedy Space Center zurück und sagte Lebewohl zu allen, die geholfen haben, das Vehikel 39 Mal ins All zu befördern.

Discovery bestritt beide „return-to-flight“-Missionen, 1988 und 2005, nach den Unglücken der Challenger und der Columbia. Sie absolvierte Reperaturmissionen von Satelliten, setzte das weltberühmte Hubble-Weltraumteleskop aus und brachte die Sonnenforschungssonde Ulysses auf den Weg. 1995 näherte Sie sich zum ersten Mal der russischen Raumstation MIR und initiierte damit die Zusammenarbeit mit Russland, die so wichtig war für das heutige ISS-Programm. Die Konstruktion der Discovery begann im August 1979. 1983 wurde sie fertig gebaut vor der Fabrik in Palmdale der Öffentlichkeit präsentiert. Sie wurde der dritte weltraumtaugliche Orbiter mit ihrem Erstflug im August 1984 und schaffte bis zu ihrer letzten Landung im März 2011 zusammengerechnet ein ganzes Jahr im Orbit um die Erde.

Das Ende des Shuttle-Programmes war eine politische Order von Präsident George W. Bush, verkündet am 14. Januar 2004 als Reaktion auf das zweite Unglück im Programm. Sie sollten nur noch notwendige Flüge zur ISS unternehmen, um diese fertig zu stellen. Wegen des großen Drucks aus der Wissenschaftsgemeinde wurde dann von der Atlantis sogar noch eine Reparaturmission zum Weltraumteleskop Hubble absolviert. Die Bush-Administration verlangte von der NASA eine neue Kapsel (Orion) einschließlich neuer Rakete, die Ares 1, welche bereits kurz nach Ende des Shuttle-Programmes fast nahtlos das bemannte Raumfahrtprogramm der NASA fortsetzen sollte.

Chronische Unterfinanzierung, auch aufgrund des parallel laufenden Shuttle-Programmes, verschoben den ursprünglich geplanten Nachfolger immer weiter, bis die Obama-Administration schließlich die Notbremse zog. Den Transport von Fracht und Menschen in den niedrigen Erdorbit sollen nun private Firmen günstiger und schneller erledigen, als dies die NASA schafft. Schon Ende April soll, wenn alles klappt, beim zweiten Testflug einer Falcon 9 mit einer Dragon-Kapsel die erste Frachtlieferung zur ISS gebracht werden. Wann eine bemannte Version einsatzfähig ist, steht in den Sternen. Bis mindestens 2016 scheint Amerika auf Plätze in russischen Sojus-Kapseln angewiesen zu sein, um zur ISS zu kommen.

Sicher im amerikanischen Raumfahrtprogramm sind wohl nur die Ruhestätten der verbleibenden Orbiter – Discovery, Enterprise, Endeavour und Atlantis. Discovery ist gestern im Smithsonian-Institut in Washington D.C. angekommen, in einer Halle südlich des Dulles International Airport. Zur Zeit laufen Arbeiten, die Discovery mit Hilfe zweier Kräne von der Boeing 747 zu heben, welche bereits 1974 von der NASA gekauft wurde.

Auf dem Rückweg wird sie den Prototypen der Space Shuttles, die Enterprise, abholen um diese nach New York ins Museum zu transportieren. Schon nächsten Montag könnte es losgehen, wenn das Wetter mitspielt. Das Space Shuttle Endeavour wird als Museumsstück im California Science Center in Los Angeles ausgestellt. Der Abflug ist bisher für den 30. September angesetzt. Das Space Shuttle Atlantis verbleibt schließlich am Kennedy Space Center und soll in einer extra dafür gebauten Halle in Flugkonfiguration mit geöffneten Nutzlasttüren und ausgefahrenem Roboteram ab dem 13. November ausgestellt werden.

Weitere Bilder von der Reise:

• Space Shuttle Discovery – Weitere Fotos der Reise
• Space Shuttle Discovery – Flug über Washington
• Space Shuttle Discovery – Ankunft in Washington
• Space Shuttle Discovery – Bilder vom Abflug

Begleiten Sie die letzte Reise der drei Orbiter bei uns im Forum:

• Space Shuttle Discovery
• Space Shuttle Atlantis
• Space Shuttle Endeavour

Der Beitrag Shuttle Discovery absolvierte seine letzte Reise erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Nach dem Ende des Shuttle Programmes im Juli 2011 wurden alle 3 Orbiter umfangreich gewartet und für ihre Ausstellung an unterschiedlichen Museen in den Vereinigten Staaten von Amerika vorbereitet. Das Space Shuttle Discovery steht nun abholfertig und „flugbereit“ in der großen Integrationshalle (VAB) bereit.

Discovery musste Federn lassen
Im Gegensatz zu den Orbitern Atlantis und Endeavour, welche in einem flugfähigen Zustand ausgemustert werden sollen, war die Discovery freigegeben für umfangreiche Untersuchungen. Denn auch nach dem Ende des Shuttle-Programmes kann und wird man noch viel von den „alten Damen“ lernen. Nach 30 Einsatzjahren waren unter anderem Materialforscher darauf aus, Proben von unterschiedlichen strukturellen Teilen zu entnehmen, um Sie auf Materialermüdung zu untersuchen, besonders von Teilen, welche vorher nicht zugänglich waren.

Während ihrer Einsatzzeit standen für jedes der drei Shuttles eine eigene Wartungshalle, genannt OPF (Orbiter Processing Facility), zur Verfügung. Nach dem letzten Flug wurde eine dieser Hallen, die OPF-3, an die U.S. Air Force vermietet, gerüchterweise für ihr unbemanntes Mini-Shuttle X-37B, welches sich nach über einem Jahr immer noch im Orbit befindet. Aus diesem Grund wurden die drei Orbiter von diesem Zeitpunkt an abwechselnd in den nur noch zwei zur Verfügung stehenden Hallen abgefertigt.

Einmal auseinander und wieder zusammen, bitte
Zunächst wurde bei allen 3 Orbitern nach ihrer Landung ganz regulär ein sogenanntes post-flight processing durchgeführt. Dabei wurden die Orbiter, wie nach jedem Flug, untersucht und gewartet. Das war es dann aber auch schon mit den normalen Prozeduren aus der Vergangenheit. Da keinerlei giftige Stoffe mit ins Museum gebracht werden dürfen, wurden die vorderen und hinteren Triebwerkseinheiten zum Hersteller geschickt und komplett auseinandergenommen, um Sie zu reinigen und zu untersuchen. Teilweise standen die Shuttles fast unerkennbar demontiert in den Hallen des Kennedy Space Centers in Florida. Der Anblick hatte etwas von einem zerrupften Huhn.

Ersatzteillager für die Zukunft
Die drei großen Haupttriebwerke aller drei Orbiter werden übrigens nicht ihren Weg in die Museen finden. Das Nachfolgeprogramm der NASA mit der Schwerlastrakete SLS baut teilweise auf Shuttle-Komponenten auf. Die noch vorrätigen Triebwerke (SSME), ursprünglich auf Wiederverwendbarkeit ausgelegt, spielen dabei eine große Rolle und werden in den ersten Flügen des SLS, welches nicht wiederverwendbar ist, ihre letzten Einsätze haben. Auf Basis der Grundtechnologie sollen dann günstigere Einwegtriebwerke daraus abgeleitet werden für den weiteren Einsatz im SLS. Auch die zwei kleineren Orbit-Manövertriebwerke könnten eine Renaissance im Servicemodul des Nachfolgeraumschiffs Orion erleben. Die unverkennbar großen, weißen Feststoff-Booster des Space Shuttles werden in einer um ein Segment verlängerten Version auch wieder zur Anwendung in der neuen Schwerlastrakete SLS kommen. Ihre langfristige Zukunft ist allerdings ungewiss, erste Pläne von Flüssigboostern sind bereits aufgetaucht.

Letzter Flug der Discovery im April

Damit die Space Shuttles im Museum trotzdem ihren unverkennbaren Look behalten, wurden Replika der Triebwerke hergestellt, die ihren Originalen sehr ähnlich sind. Von der Technik unter der Haube ist beim Shuttle Discovery allerdings nicht viel übrig geblieben, wie ein Blick unter die Nasenkappe im Bild zeigt. Anders als bei den anderen beiden Orbitern Endeavour und Atlantis, die zumindest theoretisch wieder einsatzbereit gemacht werden können.

Zwei der drei Orbiter, die Endeavour und die Discovery, werden zusammen mit ihrem Prototypen Enterprise noch ein letzten Mal von der Erdoberfläche abheben, auf dem Rücken einer Boeing 747. Die SCA (Shuttle Carrier Aircraft) genannten, umgebauten Boeing 747-100, werden damit auch zu ihren letzten drei Einsätzen kommen, um die Orbiter zu ihren Museen zu fliegen. Danach werden auch sie nach über 30 Jahren Einsatzzeit ausgemustert. Ihre Flüge dürften noch ein letztes Mal für spektakuläre Bilder sorgen.

Der erste Flug steht am 17. April um 13 Uhr MESZ für das Shuttle Discovery an. In dem 40-minütigen Flug geht es dann zum Dulles International Airport bei Washington. Dort holt die Boeing 747 dann auch direkt den Shuttle-Prototypen Enterprise ab und bringt diesen zum John-F.-Kennedy-Flughafen in New York. Im Laufe des Jahres wird sie dort im Intrepid Sea, Air & Space Museum ausgestellt werden.

Endstation Museum
In Zukunft wird die Discovery im Smithsonian-Institut in Washington D.C. als Museumsstück ausgestellt, wo sie dort den Prototypen der Space Shuttles, die Enterprise, ersetzen wird. Das Space Shuttle Endeavour wird als Museumsstück im California Science Center in Los Angeles ausgestellt. Das Space Shuttle Atlantis verbleibt schließlich am Kennedy Space Center und soll in einer extra dafür gebauten Halle in Flugkonfiguration mit geöffneten Nutzlasttüren und ausgefahrenem Roboteram ausgestellt werden. So endet die lange und spannende Geschichte des Space Shuttles endgültig im Museum.

Begleiten Sie die letzte Reise der drei Orbiter bei uns im Forum:

• Space Shuttle Discovery
• Space Shuttle Atlantis
• Space Shuttle Endeavour

Der Beitrag Space Shuttle Discovery – Die letzte Reise erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, Raumcon.

Nach der Montage der Raumfähre auf dem Rücken einer speziell für diesen Zweck gebauten Boeing 747 – Shuttle Carrier Aircraft (SCA) und dem Warten auf günstiges Wetter ging es am Dienstag gegen 16 Uhr MEZ los, sie SCA hob mit ihrer wertvollen Fracht ab. Ihr einige Minuten voraus flog eine C17-Frachtmaschine, die das für die Überführung benötigte Spezialgerät und ausgebildete Fachkräfte in der vergangenen Woche von Cape Canaveral nach Kalifornien gebracht hatte. Durch den Vorausflug kann man die aktuellen Wetterbedingungen unmittelbar feststellen und auf zu starke Seitenwinde evtl. kurzfristig reagieren.

Die Stationen des dreitägigen Fluges waren Biggs Army Airfield in Fort Bliss, der Carswell Field Airport in Fort Worth (Texas), ein Flug über das Johnson Space Flight Center in Houston am Mittwoch und die Barksdale Air Force Base (Louisiana). Erst nachdem sich günstigeres Wetter einstellte wurde der Flug zum Kennedy Space Center (Florida) fortgesetzt.

Die Endeavour wird nun entladen und überprüft sowie anschließend auf ihren nächsten Einsatz vorbereitet. Im Juni 2009 soll die Raumfähre weitere Bauteile des japanischen Laborkomplexes zur Internationalen Raumstation ISS bringen.

Und weil`s so schön war, gibt es diesmal eine kleine Bilderserie…

Raumcon:

• Endeavour-Thread ab Vorbereitungen für die Überführung

Der Beitrag Endeavour-Überführung beendet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Durch ungünstige Wetterbedingungen verzögert sich die Überführung der Endeavour weiter. Prinzipiell wird tagesaktuell entschieden.

Bereits beim Aufsetzen einer aerodynamischen Verkleidung auf das Heck der Raumfähre am Wochenende gab es Verzögerungen, da drei der acht Befestigungsbolzen nicht passten. Die Triebwerke müssen beim Aufsetzen des sogenannten Tailcone in eine bestimmte Position gebracht werden, was die Aktivierung der entsprechenden Hydraulik erforderlich macht.

Danach wurde die vorbereitete Endeavour auf eine spezielle Boeing 747 aufgesetzt und verankert. Dann kann es jederzeit losgehen. Um die exakten Wetterbedingungen auf dem Flug zu kennen, fliegt eine Transportmaschine voraus. Starke Seitenwinde oder Regen wären sehr ungünstig. Zum Auftanken sind mehrere Ziwschenstopps geplant. Der Flug von der West- zur Ostküste der USA, quer über den nordamerikanischen Kontinent, soll insgesamt etwa zwei Tage in Anspruch nehmen.

Raumcon:

• STS-126-Thread nach der Landung

Der Beitrag Überführung der Endeavour ans Cape – Update erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR.

Am Donnerstag, dem 26. April 2007 um 10:00 Uhr Ortszeit war es endlich soweit: SOFIA, das fliegende Stratosphären Observatorium für Infrarot-Astronomie – ein Gemeinschaftsprojekt der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) startete in Waco (Texas, USA) zu seinem ersten Testflug nach dem Umbau.
Deutsche wie amerikanische Ingenieure, Wissenschaftler und Manager waren erleichtert und sichtlich stolz, hatten sie doch seit Wochen diesem Augenblick entgegengefiebert und auf Hochtouren dafür gearbeitet. Für knapp zwei Stunden zog die fliegende Sternwarte ihre Schleifen in einer Flughöhe von etwa 4.000 Metern am strahlend blauen texanischen Himmel. Prof. Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR, sieht in diesem erfolgreichen Erstflug von SOFIA einen der wichtigsten Meilensteine dieses amerikanisch-deutschen Projektes der Infrarot-Astronomie. Nun kann die sich anschließende Testphase und der erste wissenschaftliche Einsatz der fliegenden Sternwarte mit größerer Planungssicherheit angegangen werden.

Auch an der Universität Stuttgart, wo das Deutsche SOFIA-Institut (DSI) angesiedelt ist, hatte man den erfolgreichen Erstflug mit Spannung erwartet. „Dieser erste Flug von SOFIA bringt uns der wissenschaftlichen Nutzung der Sternwarte einen Riesenschritt näher“, betont Prof. Wolfram Ressel, Rektor der Universität Stuttgart. „SOFIA und das in Deutschland entwickelte Teleskop haben den ersten Testflug gut überstanden“, freut sich Prof. Hans-Peter Röser, Leiter des DSI und des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart. Die Stuttgarter Ingenieure und Astronomen unterstützen und koordinieren die Vorbereitung und Durchführung der wissenschaftlichen Flüge mit SOFIA auf deutscher Seite. Im Jahr 2009, dem Internationalen Jahr der Astronomie, wird SOFIA möglicherweise das erste Mal auch auf dem Stuttgarter Flughafen landen, der einer der SOFIA-Projektpartner aus der Region ist.

Öffnung in Außenwand der Boeing
SOFIA ist eine umgebaute und mit einem Hightech-Teleskop ausgestattete Boeing 747 SP. Das Teleskop war im Auftrag des DLR von den deutschen Firmen MT-Mechatronics und Kayser-Threde entwickelt und gefertigt worden. Der Umbau der früheren Passagiermaschine wurde von der Firma L3-Communications in Texas vorgenommen. Hierzu wurde eine vier mal sechs Meter große Öffnung in die Außenwand der Boing geschnitten. „Diese einschneidenden Veränderungen an der Struktur des Flugzeugs und der sich anschließende Einbau des Teleskops mit einem Spiegeldurchmesser von 2,7 Metern waren eine Herausforderung für alle Beteiligten“, betont Dr. Dietmar Lilienthal, SOFIA-Projektleiter des DLR.

Gespickt mit Messinstrumenten
Aus Sicherheitsgründen befanden sich während des ersten Testflugs von SOFIA neben den beiden NASA Piloten Gordon Fullerton und Bill Brockett nur drei Flugingenieure an Bord. Allerdings war das Flugzeug gespickt mit diversen Messinstrumenten und Sensoren, die das Verhalten und die Belastungen der Maschine während der verschiedenen Flugmanöver für eine spätere, detaillierte Analyse aufzeichneten. Auch das Verhalten und der Einfluss des 17 Tonnen schweren Teleskops wurden während des Fluges mit Sensoren überwacht. In den nächsten Monaten werden am NASA Dryden Flight Reserach Center in Südkalifornien weitere Testflüge mit SOFIA durchgeführt.

Astronomische Revolution mit zwei deutschen Instrumenten
Mit der fliegenden Sternwarte SOFIA wollen deutsche und amerikanische Wissenschaftler ab 2009 Infrarotbeobachtungen durchführen. Deutsche Wissenschaftler entwickelten zwei der neun Instrumente der ersten Generation. FIFI LS (Far-Infrared Field-Imaging Line Spectrometer) wurde unter der Federführung von Dr. Albrecht Poglitsch vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching gebaut, um zum Beispiel Galaxien besonders hoher Leuchtkraft, die jedoch nur im infraroten Wellenlängenbereich freigesetzt wird, auf Sternentstehung und schwarze Löcher zu untersuchen. Mit GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies), entwickelt unter der Leitung von Dr. Rolf Güsten vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie und seinen Kollegen der Universität zu Köln, des MPI für Sonnensystemforschung, Lindau, und des DLR-Instituts für Planetenforschung, Berlin, können Astronomen die innersten Bereiche von Sternentstehungsgebieten untersuchen und somit Zeugen einer Sterngeburt werden. „Die Daten der beiden deutschen Instrumente werden unsere Vorstellungen über die Zusammensetzung des interstellaren Mediums und die Prozesse der Sternentstehung in unserem Kosmos erheblich erweitern“, verspricht Prof. Jürgen Stutzki von der Universität zu Köln, der zurzeit Sprecher der an SOFIA beteiligten Wissenschaftlergemeinschaft ist.

SOFIA ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundes (BMWi), 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 und der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

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Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: DLR / NASA. Vertont von Dominik Mayer.

Mit SOFIA (= Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy) sollte eine jahrzehntelange und überaus erfolgreiche Tradition fortgeführt werden, die bis in die 1960er Jahre zurückreicht. Damals hatte der niederländisch-amerikanische Astronom Gerard Kuiper (der Namensgeber des Kuiper-Gürtels und ein Wegbereiter der modernen Planetenwissenschaften) die Idee, an Bord eines Forschungsflugzeugs der NASA ein Infrarotteleskop zu installieren. Infrarote Strahlen aus dem Weltall werden zum größten Teil durch die Erdatmosphäre absorbiert, so dass Kuiper die eigentlich nahe liegende Idee hatte, „einfach“ ein Infrarotteleskop an Bord eines Flugzeugs unterzubringen und somit einen Großteil der Erdatmosphäre während der Beobachtung unter sich zu lassen.

Ausführliche Informationen über SOFIA und die Geschichte ihrer Vorgänger können Sie in unserem Artikel SOFIA – Das fliegende Auge nachlesen.

Bereits seit einigen Jahren laufen nun die Vorarbeiten für SOFIA. Die deutsche Seite hat dabei den 2,7 Meter durchmessenden Teleskopspiegel samt der aufwändigen Trägerstruktur beigesteuert, während die NASA eine gebrauchte Boeing 747, Messinstrumente sowie die Infrastruktur am Boden bereitstellt. Um die frühere Passagiermaschine für SOFIA nutzen zu können, waren allerdings erhebliche Umbauten wie beispielsweise der Einbau einer metergroßen Teleskopöffnung im Flugzeugrumpf erforderlich, die größtenteils abgeschlossen sind. Mittlerweile haben bereits erste Testaufnahmen des Teleskops vom am Boden stehenden Flugzeug aus erfolgreich stattgefunden.

Bis heute hat die deutsche Seite rund 80 Millionen Euro und die NASA umgerechnet etwa 400 Millionen Euro in dieses viel versprechende Projekt investiert, doch nun könnte dem fortgeschrittenen Projektstand zum Trotz das Aus für SOFIA gekommen sein. In den Budget-Planungen des amerikanischen Präsidenten für die NASA sind ab 2007 keine Mittel mehr für das Projekt SOFIA enthalten. In den kommenden Monaten wird das gesamte Projekt durch die NASA eingehend geprüft werden, und vom Ausgang dieser Überprüfung wird es abhängen, ob doch noch weitere Gelder für SOFIA fließen. Angesichts des sehr weit fortgeschrittenen Projektstatuses und der unverändert hohen wissenschaftlichen Bedeutung wäre es bitter, wenn die amerikanische Seite das Projekt abbrechen würde.

Ein anderer Teil des NASA-Budgetentwurfs, der vom amerikanischen Präsidenten zur Beratung in den US-Kongress gegeben worden ist, liest sich hingegen deutlich freundlicher. So sind noch 16 Shuttle-Flüge zur Internationalen Raumstation vorgesehen, womit ein Großteil der noch ausstehenden Module in den Orbit gebracht werden kann (unter anderem auch das europäische Labormodul Columbus). Ein weiterer Shuttle-Flug ist für 2008 angedacht und soll die letzte Service-Mission für das Weltraumteleskop Hubble darstellen.

Insgesamt würde das NASA-Budget der nun vorgelegten Planung zufolge gegenüber dem laufenden Fiskaljahr um 3,2 Prozent auf 16,8 Milliarden US-Dollar anwachsen. Ein erheblicher Anteil des Budgets (6,2 Milliarden US-Dollar) ist für das Shuttle-Programm vorgesehen, was teilweise zulasten anderer wissenschaftlicher Forschungsprogramme geht – siehe SOFIA.

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