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Deutsches SOFIA Institut
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Die fliegende Sternwarte SOFIA ist in Hamburg gelandet

D-Check für Stratosphären Observatorium.

28. Juni 2014; Dörte Mehlert (mehlert@dsi.uni-stuttgart.de)

SOFIA ist am 28. Juni 2014 nach einem Vorbeiflug um 8:44 Uhr auf dem Hamburger Flughafen gelandet. Die fliegende Sternwarte ist normalerweise am „Armstrong Flight Research Center“ der NASA in Kalifornien stationiert.
Nun werden sowohl das Flugzeug als auch das integrierte Teleskop im Auftrag des DLR bis Anfang November bei Lufthansa Technik mit Unterstützung des DSI auf Herz und Nieren geprüft: „Damit erfüllt das DLR einen Teil seines 20-prozentigen Beitrags zum Betrieb des Observatoriums“, erklärt Alois Himmes, SOFIA-Projektleiter im DLR.

 

DLR und NASA haben Lufthansa Technik in Hamburg für die Generalüberholung des Flugzeugs gewählt, weil hier die weltweit größte und längste Erfahrung in der Wartung dieses Flugzeug-Typs besteht. „ Insgesamt gab es 45 Boeing 747SP, von denen noch 18 im Einsatz sind. Boeing selbst wartet diesen Flugzeug-Typ jedoch nicht“, erläutert Alois Himmes den Hintergrund. Von den in den USA ansässigen Firmen mit einer Lizenz für eine umfangreiche Wartung und Instandsetzung habe keine eine vergleichbare Erfahrung. Die früheren US-Betreiber der 1977 als „Clipper Lindberg“ in Dienst gestellten Boeing 747SP, PanAm und United Airlines, führen diesen Flugzeug-Typ, der von 1975 bis 1986 produziert wurde, zum Beispiel nicht mehr und haben ihre entsprechenden Lizenzen aufgegeben. Die 747SP – „SP“ steht für „Special Performance“ – hat einen wesentlich kürzeren Rumpf bei gleicher Leistung: sie kann deshalb mit 12 bis 14 Kilometern deutlich höher fliegen als ihre anderen Versionen.

Pionierarbeit leistet der Jumbo auch jetzt: SOFIA ist ein weltweit einzigartiges fliegendes Observatorium, das seit 2010 in bisher rund 90 wissenschaftlichen Flügen u.a. untersucht hat, wie sich Milchstraßensysteme entwickeln, oder wie Sterne und Planetensysteme aus interstellaren Molekül- und Staubwolken entstanden sind. Denn in den Rumpf eingebaut ist ein 17 Tonnen schweres, in Deutschland entwickeltes und vom DLR Raumfahrtmanagement beauftragtes Teleskop mit einem Spiegeldurchmesser von 2,70 Metern. Insgesamt sechs wissenschaftliche Instrumente sind derzeit im Einsatz, darunter die von deutschen Wissenschaftlern betriebenen Spektrometer GREAT und FIFI-LS. „ Im Unterschied zu Weltraumobservatorien können bei SOFIA ständig verbesserte oder sogar neu entwickelte Instrumente mit aktueller Technologie eingesetzt werden. SOFIA ähnelt einem Weltraumobservatorium, das allerdings nach jedem Flug wieder zur Erde zurückkehrt“, verdeutlicht DLR-Projektleiter Alois Himmes.

Bodengebundene Teleskope sind nicht in der Lage, die Infrarotstrahlung aus dem All zu messen, da der Wasserdampf in der irdischen Atmosphäre die Strahlen weitgehend abblockt. SOFIA fliegt hingegen in der Stratosphäre oberhalb des irdischen Wasserdampfs und kann die Infrarotstrahlung nahezu verlustfrei beobachten. So hat zum Beispiel das Ferninfrarot-Spektrometer FIFI-LS der Universität Stuttgart bei seinem ersten wissenschaftlichen Einsatz im Mai 2014 die Geburt neuer Sterne im Orionnebel sowie in neun weiteren Himmelsregionen erforscht. Der Orionnebel ist rund 1300 Lichtjahre von der Erde entfernt und gilt als eine der aktivsten Sternentstehungsregionen in unserer Galaxis.
„Am 29. Mai 2014 hat SOFIA formal ihre Entwicklungsphase abgeschlossen und ihren vollen Betriebsstatus erreicht. Nach der Generalüberholung hier in Hamburg, wird SOFIA ab 2015 mit rund 100 geplanten Beobachtungsflügen pro Jahr für viele Jahre ein einzigartiges wissenschaftliches Werkzeug für Infrarot-Astronomie sein“, sagte Eddie Zavala, SOFIA-Programmleiter der NASA.

Die Mitarbeiter des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) nutzen die Wartung des Jumbos in Hamburg, um auch das Teleskop einer Generalüberholung zu unterziehen. Das an der Universität Stuttgart beheimatete und vom DLR beauftragte DSI koordiniert die deutschen Betriebsbeiträge. „Wir werden Verschleißteile austauschen und Funktionalitäten verbessern“, erklärt DSI-Geschäftsleiter Thomas Keilig, und ergänzt: „Wir freuen uns auf die sicherlich fruchtbare Zusammenarbeit mit den Lufthansa Technik-Kollegen“. So steht zwar das Flugzeug am Boden, die Wissenschaft macht jedoch keine Pause: Am 18. Juli 2014 endet die Antragsfrist für astronomischen Beobachtungen während des dritten Wissenschaftszyklus, der im März 2015 beginnen soll. Parallel werden die Daten der Wissenschaftsflüge aus 2013 ausgewertet und zur Publikation eingereicht. Die Ergebnisse des ersten Beobachtungszyklus aus 2011 sind bereits weitgehend publiziert.

Auch für Lufthansa Technik ist dieser Check etwas Besonderes: „Weil SOFIA kein Linienflugzeug, sondern ein fliegendes Observatorium ist, werden aus Routineverfahren hier besondere Vorgänge“, sagt Sven Hatje, für die SOFIA-Wartung zuständiger Projektmanager. In fünf Phasen – Ankunft, Inspektion, Modifikation, Installation und Abnahme – wollen die Ingenieure SOFIA in den nächsten Monaten genau unter die Lupe nehmen. Die Spezifikationen des Flugzeugs betreffen auch seine „ Behandlung“ im Dock: „Wir müssen SOFIA zum Beispiel zuerst auf eine Höhe von sechs Metern anheben, um das Fahrwerk tauschen zu können. Das Heck der Maschine ist aber für übliche Verfahren mit 48 Tonnen zu schwer. Deshalb bocken wir SOFIA mit fünf statt mit drei Hebern auf. Dafür brauchen wir eine Sondergenehmigung.“ Zudem verfügt das Forschungsflugzeug nicht nur über eine modifizierte Elektronik im Cockpit und über sehr umfangreiche zusätzliche elektronische Systeme, sondern auch – und das ist wohl wirklich einmalig - über einen Rumpf mit einer rund vier Mal sechs Meter großen Öffnung, durch die das Teleskop in den nächtlichen Sternenhimmel blickt.

Links: 

DSI Homepage zur Generalüberholung in Hamburg

DLR Raumfahrtmanagement – SOFIA

SOFIA @ NASA

SOFIA Science Center @ USRA


Kontakte:

Deutsches SOFIA Institut (DSI):

Dörte Mehlert
Pressekontakt
Tel.: +49(0)711-685- 69632
E-mail: mehlert (at) dsi.uni-stuttgart.de

Thomas Keilig
Geschäftsleiter
Tel.: +49(0)711-685- 69579
E-mail: mehlert (at) dsi.uni-stuttgart.de

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR):

Elisabeth Mittelbach
Pressekontakt
Tel.: +49(0)2203-601-2502
E-mail: Elisabeth.Mittelbach (at) dlr.de


Alois Himmes
Projektleiter SOFIA
E-mail: Alois Himmes (at) dlr.de

Lufthansa Technik:

Thomas Erich,
Unternehmenskommunikation,
Lufthansa Technik AG,
Tel.: 040-5070-3895
Email:thomas.eric(at)lht.dlh.de

 
Kontakt: Dörte Mehlert, Email: mehlert@dsi.uni.stuttgart.de; Tel.:0711 - 685-69632

SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Fond: 50OK0901 und 50OK1301) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie 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.