"upGREAT" für die fliegende Sternwarte SOFIA

10. Juni 2015 /

Die Weiterentwicklung von GREAT betreibt 14 Detektoren gleichzeitig und steigert dadurch die Beobachtungseffiziens

Die fliegende Sternwarte SOFIA, ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), hat ein neues Instrument an Bord: Das Ferninfrarot-Spektrometer upGREAT hat jetzt seinen ersten Einsatz auf vier Inbetriebnahme-Flügen im kalifornischen Palmdale, dem Heimatflughafen von SOFIA, erfolgreich gemeistert und mit bislang unerreichter Effizienz den Ursprung der Strahlung von Kohlenstoff aus den Gas- und Staubwolken des Weltalls untersucht. 

"Wir sind begeistert von der Qualität der Messungen", freut sich upGREAT-Projektleiter Dr. Christophe Risacher vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn, und ergänzt: "Obwohl eigentlich die Inbetriebnahme mit diversen Testmessungen im Vordergrund stand, werden uns bereits diese ersten Beobachtungen eine Fülle neuer Erkenntnisse über die Sternentwicklung liefern."

upGREAT ist eine Weiterentwicklung des Ferninfrarot-Spektrometers GREAT ("German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies"), mit dem seit 2011 bereits 50 erfolgreiche Wissenschafts­flüge mit SOFIA durchgeführt wurden. Das Instrument wurde von einem Konsortium deutscher Forschungsinstitute - dem MPIfR und dem "Kölner Observatorium für SubMillimeter Astronomie" (KOSMA) der Universität zu Köln in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planeten­for­schung in Berlin entwickelt und gebaut. upGREAT betreibt statt einem 14 Detektoren gleichzeitig. Sie sind verteilt auf zwei Arrays von jeweils sieben Detektoren, wobei die Empfindlichkeit jedes einzelnen noch einmal um etwa 30 Prozent verbessert wurde. "Nur vier Jahre nach dem Ersteinsatz von GREAT erreichen wir mit upGREAT eine rund 20-fach höhere Beobachtungseffizienz. Das zeigt das enorme Entwick­lungs­potenzial von flugzeuggetragenen Observatorien im Vergleich zu Weltraumteleskopen, deren Instrumente in der Regel nicht erneuert werden können", erläutert Alois Himmes, SOFIA-Projektleiter im DLR. Allerdings hat die Weiterentwicklung auch ihren Preis. Die Detektoren müssen bei sehr tiefen Temperaturen, nur wenige Grad über dem absoluten Temperatur-Nullpunkt, betrieben werden. Während für den Betrieb eines einzelnen Detektors die Füllung eines Kryostaten mit Flüssig-Helium für 24 Stunden ausreichte, ist dies bei 14 Pixeln nicht mehr möglich. Daher kommen bei upGREAT erstmals so genannte Cryo-Cooler zum Einsatz, deren Arbeitsprinzip irdischen Kühlschränken ähnelt. Auch dieses von Ingenieuren des DSI und der NASA sowie des GREAT-Teams in den letzten Monaten entwickelte und ins Flugzeug integrierte System hat bei seinem ersten Einsatz perfekt funktioniert.

Links:

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

upGREAT, der weiterentwickelte „German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies“, wurde durch ein Konsortium deutscher Forschungsinstitute (Max-Planck-Institut für Radio­astrono­mie Bonn und KOSMA/Universität zu Köln, in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planeten­for­schung) entwickelt und gebaut. Projektleiter für GREAT (PI) ist Rolf Güsten (MPIfR); als stell­vertre­tende Projektleiter (Co-Is) sind Jürgen Stutzki (Univ. Köln) und Heinz-Wilhelm Hübers (DLR, Berlin-Adlershof) beteiligt. Die Entwicklung des Instruments ist finanziert mit Mitteln der beteiligten Institute, der Max-Planck-Gesellschaft, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des DLR.

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