FIFI-LS wird nach Kalifornien verschifft

FIFI-LS wird verschifft

IRS Instrument ist bereit für den Einsatz an Bord von SOFIA 

Bild 1: FIFI - LS im Laborwagen.

Das abbildende Ferninfrarot Spektrometer FIFI-LS (Field-Imaging Far-Infrared Line Spectrometer) wurde am 11. November 2013 in die USA verschifft. Dort wird es in den nächsten Monaten am Dryden Aircraft Operations Center (DAOF) der NASA in Palmdale, Kalifornie, für seinen Einsatz an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA vorbereitet. Der erste wissenschaftliche Beobachtungsflug ist für März 2014 geplant. Als 3D-Spektrometer nutzt FIFI-LS die kostbare Beobachtungszeit an Bord von SOFIA höchst effizient aus, indem es nicht nur einfach Bilder aufnimmt, sondern zusätzlich - mit Hilfe eines höchst komplexen Spiegelsystems (siehe Bild 2b) - für jeden Bildpunkt spektrale Informationen detektiert und so der aufgenommenen Strahlung eine Wellenlängen zuordnet. Erst die Fülle der mit FIFI-LS gewonnenen Informationen ermöglicht es, spezielle physikalische Prozesse im Weltraum zu identifizieren und besser zu verstehen. Das Instrument arbeitet im ferninfraroten Wellenlängenbereich von ca. 45 bis 210 μm und kann unter anderem das interstellare Medium sowie Sternentstehungsgebiete in unserer Milchstraße oder benachbarten Galaxien untersuchen.

Bild 2: a) Beispielhafter Datensatz von FIFI-LS. b) Die Spiegel im Innern von FIFI-LS.

Bereits im September 2012 hat das Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) unter Federführung von Alfred Krabbe FIFI-LS - das zweite deutsche SOFIA Instrument - vom MPE (Max-Planck-Institut Für Extraterrestrische Physik) in Garching übernommen, an dem es zuvor unter der Leitung von Albrecht Poglitsch entwickelt worden. Im vergangenen Jahr hat das Team um Projektmanager Sebastian Colditz im SOFIA Labor des Raumfahrtzentrums Baden Württemberg (RZBW) die letzten optischen Komponenten fertiggestellt, eingebaut, genau ausgerichtet und anschließend das gesamte Instrument in einen flugzeugtauglichen Zustand versetzt. Die Sicherheitsanforderungen der NASA sind hierbei hoch, denn an Bord von SOFIA kann FIFI-LS im Extremfall der neunfachen Erdbeschleunigung ausgesetzt sein.
Um die Einsatzfähigkeit des Instrumentes sowie seiner Komponenten zu testen, hat das IRS Team FIFI-LS insgesamt sieben Mal mit flüssigem Stickstoff und Helium auf seine Betriebstemperatur unter -271°C abgekühlt. Damit waren die Detektoren nur 1.6 Kelvin vom absoluten Nullpunkt der Temperatur entfernt.

Bild 3: a) Das SOFIA Labor am RZBW. b) Simon Beckmann beim Kühlen des Instruments. 

Bild 4: Das FIFI-LS Review Team.

Am 29. Oktober 2013 gab das sogenannte „Preshipment Review Board“ unter Federführung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) grünes Licht: FIFI-LS kann verschifft werden! Seitdem haben Colditz und seine Kollegen kaum eine ruhige Minute gehabt. Sie mussten die letzten Stecker löten, die letzten Schrauben anziehen und abschließend nicht nur das Instrument, sondern auch jede Menge Laborequipment transportfähig verpacken. Insgesamt gehen mehr als zwei Tonnen auf die Reise, die in etwa zwei Wochen am DAOF eintreffen werden.
Für Februar 2014 sind die ersten Testflüge von FIFI-LS an Bord von SOFIA geplant. Während dieser sogenannten „Commissioning“ - Flüge wird das Instrument erstmals sein „Auge“ gen Himmel richten. Vom Erdboden aus ist das Instrument blind, da der Wasserdampf in der Atmosphäre die Ferninfrarotstrahlung aus dem All blockiert.
Als Prinzipal Investigator (PI) wird Alfred Krabbe in den nächsten Monaten zusammen mit seinen Kollegen mit Hochdruck daran arbeiten, die letzten Vorbereitungen und nötigen Bodentests vor Ort in Kalifornien und in SOFIA selbst durchzuführen.

Bild 5. Das FIFI-LS Team am IRS beim Verpacken des Instruments. Von Links nach rechts: Felix Rebell, Christian Fischer, Aaron Bryant, Sebastian Colditz, Simon Beckmann, Fabio Fumi (vorne), Ali Yesil (hinten).