SOFIA

Der Flug mit dem Stratosphären Observatorium SOFIA

Die Lehrerin des Max-Born-Gymnasiums, Frau Dr. Inge Thiering, wurde für einen Mitflug mit dem fliegenden Teleskop “Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy” SOFIA als Lehrerin ausgewählt. Zu diesem Zweck hielt sie sich vom 20. -28. Mai dieses Schuljahres im Armstrong Flight Research Center der NASA in Palmdale, Californien U.S.A., auf, von wo aus sie zwei mal mit SOFIA in die Stratosphäre starten konnte.

Was ist SOFIA?

SOFIA ist ein Wissenschaftsflugzeug für Infrarot-Astronomie: Zu diesem Zweck säge man in eine „special performance“ Boeing 747 ein 4m x 4m großes Loch, setze dort ein Teleskop mit 2,7m Spiegeldurchmesser hinein und fliege mit dem Ganzen so hoch wie die Luft ein solches Flugzeug überhaupt noch tragen kann. In diesen Höhen von 14 km liegen 99% des Wasserdampfes der Atmosphäre unter einem.

Warum macht man das Ganze?

Wasserdampf absorbiert Infrarotstrahlung. Infrarotstrahler wie z.B. sehr kühle Sterne und die wesentlichen Teile der Interstellaren Materie bleiben uns daher vom Erdboden aus auch mit dem größten Teleskopen für immer verborgen. Z.B. wurde aller Kohlenstoff, aus dem wir Menschen gebaut sind, in Sternen gebildet und besonders durch diese kühlen Sterne und an den interstellaren Raum und schließlich an unser Sonnensystem abgegeben. Auch lassen sich Fragen nach den Anfangszuständen unseres Universums durch Infrarotbeobachtungen besonders gut beantworten. (Und außerdem: Nimmt man nicht alle Wellenlängenbereiche d.h. nicht alle Informationen, so erkennt man nicht das ganze Bild, wie in diesem Sketch : s. Bild)

Das Abenteuer:

Die Details der Reise können auf Frau Thierings blog stratoInge.wordpress.com nachgelesen werden. Hier sei eine Zusammenfassung der wichtigsten Ereignisse gegeben:

Blogeintrag vom 26.4.:

Am 2.1.17 kam die Nachricht: Mein Unterrichtskonzept, wie ich den SchülerInnen im NWT- und Astronomie Unterricht meine SOFIA Erfahrung und Beobachtungstechniken im Infraroten nahe bringen möchte, hat das Auswahlkomitee überzeugt und so darf ich als eine(r) von 4 LehrerInnen in Deutschland mitfliegen.

Blog vom 18.5.: Im Raumfahrtzentrum in Stuttgart:

Das Abenteuer geht los. Ich reise zum Vortreffen ins Raumfahrtzentrum der DLR nach Stuttgart. Schon allein das Gebäude ist cool. Drinnen sind alle möglichen Satelliten zu sehen, die hier entwickelt wurden.

Lektion 1 des Treffens: “How to deal with fatigue” -also: wie gehe ich mit Schlafmangel um: Bevor wir nachts mit dem Stratosphäre Observatorium fliegen werden, müssen wir tagsüber ein sehr striktes NASA-Sicherheitstraining durchlaufen. Für den Schlaf sind dabei an drei Tagen je 2 Std/24Std vorgesehen J

Blog vom 20.5.: Touri:

Heute waren wir als Touristen in L.A. unterwegs. Nach einem kurzen Aufenthalt am Strand von Santa Monica geht es zum Griffith Observatory bei Hollywood. Gegen Nachmittag brechen wir zum ‘offiziellen’ Teil unserer Reise auf.

Kurz vor Palmdale sieht man schon am Horizont die Edwards Air Force Base, in der sich auch unser Armstrong Flight Research Center befindet. Die langen weißen Gebäude sind Hangars, in denen die Flugzeuge gelagert und gewartet werden. Dahinter sind Backup-Landebahnen der früheren Space Shuttles zu sehen.

Blog vom 21.5.: Im Hangar:

Morgens gleich nach dem Aufstehen fuhren wir zum Armstrong Flight Research Center und dem Flugzeug-Hangar von SOFIA.

Der Hangar ist ein riesiges Gebäude, in dem nicht nur Sofia und Flugzeuge für Earth research geparkt sind, sondern in welchem sich auch viele Labore befinden, in welchem z.B. die verschiedenen Detektoren, die an das Teleskop angeschraubt werden können, gewartet werden. Auf einer Tour durch die ganzen Labore werden uns die Funktionen der verschiedenen Detektoren erklärt.

Blog vom 22.5.: Inside SOFIA:

Noch bevor wir uns die Labore im Hangar anschauten sahen wir das erste Mal das SOFIA-Flugzeug. Als wir ankamen wurde es gerade zur Vorbereitung unseres Fluges gewartet. Wir konnten uns SOFIA von außen und von Innen ganz genau anschauen. Schon allein das Radwerk und die Turbinen eines solchen Flugzeugs sind gewaltig.

Doch nun ging es ins Flugzeug hinein. Obwohl SOFIA ja noch nicht flog, war es schon ordentlich laut. ‘Vorne’ am Teleskop waren gerade Techniker damit beschäftigt, in die äußeren Bereiche des Detektors EXES flüssigen Stickstoff zu füllen, zur Vorkühlung auf “nur” – 200 Grad Celsius, während anschließend die inneren Bereiche des Detektors mit flüssigen Helium weiter auf – 269 Grad Celsius herunter gekühlt wurden.

Nach der Besichtigung bekamen wir (wie schon am Vortag) ein ausführliches Sicherheitstraining. Morgen sollte es nun los gehen!

Blog vom 23.5.: Mission Brief and No GO!

Log-Eintrag: “Liebe Leute, vielen Dank an alle, die heute mit mir mitgefiebert haben, aber unser Flug hat nachdem wir schon auf der Startbahn waren ein NO GO heute erhalten: 1 Anzeige von 1 Backupsystem von 1 Rad zeigte etwas Falsches an. Es ist halt wie eine wirkliche Raumfahrt-Erfahrung: Ein Flug muss 100 GO von allen Systemen erhalten und wenn ein NO GO darunter ist, dann gibt es keinen lift-off. Unser Flug wurde nun auf dem Backuptag (übermorgen) gelegt und morgen soll (hoffentlich) unser anderer reguläre Flug statt finden.”

Trotz alledem gab es heute wieder viel Spannendes. Der Tag begann mit dem „mission brief“. Dies ist eine Konferenz, an der alle, die auf der Mission mitfliegen werden, verpflichtend vorher teilgenommen haben müssen und auf der alle wichtigen Details des Fluges durch gesprochen werden.

Bemerkenswert fand ich, dass unser „Mission Director“ (MD) eine junge Dame war (zweite von links im Bild, im braunen Anzug). Und angenehm fand ich, dass sie ohne „Imponiergehabe“ aus kam und Allen sehr genau zuhörte ;-). Die MD kontrollierte die Anwesenheit aller Mitflieger, fragte den Status der einzelnen Systeme ab und ging mit uns Schritt für Schritt den Flugablauf durch.

Blog vom 24.5.: Lift off & Coffin Corner

Heute endlich war es soweit: Go, and lift-off! Und dabei begann der Tag gar nicht so viel versprechend.. (Details: siehe Blog).

Unsere Reise in die Stratosphäre begann. Der Start war smooth: Um das Teleskop zum schonen versucht man ganz sanft ohne viel „g“ zu starten. Über headphones bekamen wir den gesamten Funkverkehr mit. Die einzelnen Teams an Bord nahmen ihre Arbeit auf.

Ich nahm für meine GeografiekollegInnen während unseres Aufstiegs sämtliche Daten des Teleskops und der Umgebung (Temperatur, Luftdruck, Wasserdampflevel etc.) auf und machte einige Aufnahmen von der Erdatmosphäre aus dem Fenster.

Es war schon interessant wie alle Teams im Flugzeug (Mission director, instrument specialists, telescope operators, mission scientists, pilots, engineers) zusammen spielten. Nach der Anfangsphase konnten wir (nach Absprache) zu den einzelnen Teams, die uns bereitwillig über ihre Arbeit Auskunft gaben. Cool war auch ins Cockpit zu gehen. Die Piloten beantworteten mir viele Fragen (s. Blog).

Im letzten Viertel des Fluges war das Flugzeug wegen der Kerosin-Verbrauchs leichter geworden und wir konnten von unseren bisherigen ‚cruising altitude‘ von ja schon hohen 40 000 feet noch einmal weiter auf 43 000 feet aufsteigen. Und dann kam die Anfrage von Matthew R., unserem mission head scientist, ob wir für ein spezielles Wissenschaftsprojekt noch höher steigen könnten. Die MD hielt Rücksprache mit den Piloten und erlaubte es, -und wir flogen in die sog. “Coffin Corner”, – eine Höhe, in die normalerweise nur Testpiloten fliegen, da man hier sowohl bei zu hohen als auch zu niedrigen Fluggeschwindigkeiten abstürzen konnte. Unser Rekord lag schließlich bei 45 018 feet.

Ich merkte, dass das Flugzeug nun ganz leicht vibrierte. Es flog nicht mehr ganz so ruhig wie zuvor. Und es machte auch psychologisch etwas mit uns allen: Irgendwie fühlte sich plötzlich jeder von uns viel weiter von der Erde entfernt als zuvor. O.k. das klingt komisch, weil man ja eigentlich nicht so viel höher war als zuvor, aber dieses Feeling hatte jeder. Selbst die Piloten, deren Gespräche wir ja immer mithören konnten, unterhielten sich locker aber eben doch darüber, was die höchste Höhe war, in der sie sich aufgehalten hatten. Und als ich vorne bei Matt’s Wissenschaftsteam zuschaute, konnte ich sehen, dass die Qualität der aufgenommenen Daten durch den geringeren Atmosphären-Wasserdampf noch mal nach oben gegangen war.

Blog vom 25.5.: 2. Flug

Nach bangem Warten und einem Neustart aller Systeme wegen eines erneuten Problems mit einer der Anzeigen hieß es schließlich: GO. Ich durfte den Start im Cockpit erleben. Das Pilotenteam bestand aus Pilot, Copilot und dem flight engineer, der mich freundlich in meinen Platz im Cockpit (neben ihm) einwies. Wir rollen weiter auf die eigentliche Runway und die Startprozedur beginnt. Jeder, der so einen Flugzeugstart schon mal erlebt hat, wird mir sicherlich zustimmen, wie beeindruckend es ist, wie die Crew mit der Vielzahl der zu drückenden Knöpfe zurecht kommt.

Zu Beginn unseres eigentlichen ‚take offs‘ weist nun der Pilot seine zwei Teammitglieder ein, bei welcher Geschwindigkeit er welche flight Abort – Prozedur wenn nötig machen würde. Diese Besprechung hinterlässt zwar bei mir ein ungutes Gefühl, hinterher erklären sie mir aber, dass dies Standard war.

Nun sind wir ‚air born‘. Palmdale zieht im schrägen Winkel hell erleuchtet unter uns hinweg und wird immer kleiner. Ich gehe wieder hinunter zum main deck. Alle Teams sind schon eifrig beschäftigt, erklären uns aber bereitwillig, was ihre Aufgaben sind und was sie gerade tun (s. Blog).

Blog vom 26.5. und 27.5: Science und Fragen:

Wer möchte kann sich in diesen beiden Blogeinträgen von StratoInge.wordpress.com noch über die Wissenschaft bei SOFIA, und über die Antworten der Piloten auf die Fragen, die ich von meinen SchülerInnen mit auf den Weg bekommen habe, informieren.

Ciao & clear skies, eure StratoInge!

Der Blog von Frau Thiering ist zu lesen unter:

https://stratoinge.wordpress.com

Links vom SWR3 Radio:

https://www.google.de/search?client=safari&rls=en&q=SWR3+Richtung+Mond&ie=UTF-8&oe=UTF-8&gfe_rd=cr&ei=pAI7WejDOPPa8AfW_5LACg#

Link vom ARD Radio:

http://www.ardmediathek.de/radio/Informationen-am-Morgen-Deutschlandfun/Deutsche-Lehrer-an-Bord-der-fliegenden-S/Deutschlandfunk/Audio-Podcast?bcastId=21601458&documentId=43150076

Link zu der eigenen Pressemitteilung der DLR:

http://www.dsi.uni-stuttgart.de/aktuelles/news/news_0060.html

Link vom lokalen Rhein Neckar Fernsehen. (ab der 14. Minute)

http://www.rnf.de/mediathek/video/rnf-life-freitag-19-mai-2017/