SOFIA - the largest airborne observatory in the world
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Formal Metadata
| Title |
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| Author | ||
| Contributors | ||
| License | CC Attribution 3.0 Unported: You are free to use, adapt and copy, distribute and transmit the work or content in adapted or unchanged form for any legal purpose as long as the work is attributed to the author in the manner specified by the author or licensor. | |
| Identifiers | 10.5446/38318 (DOI) | |
| Publisher | ||
| Release Date | ||
| Language | ||
| Producer |
Content Metadata
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| Genre | ||
| Abstract |
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AstronomerInfrared
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Meeting/Interview
00:43
HourMeeting/Interview
01:13
LadderPlanetComputer animationMeeting/Interview
01:22
Meeting/Interview
01:30
PlanetMoleculeMeeting/InterviewComputer animation
01:46
BrightnessHubble Space TelescopeConstellation
01:56
GaswolkeWavelengthSchoonerParticleMeeting/Interview
02:12
ComaMeteoroidMeteoriteMeeting/Interview
02:29
Meeting/Interview
02:51
StreckenMeeting/Interview
02:59
Stark effect
03:08
Star
03:19
PlutomondMeeting/Interview
03:27
Meeting/Interview
03:36
HourMeeting/Interview
03:48
Computer animationMeeting/Interview
04:00
AirplaneComputer animation
04:09
FlightMetreMeeting/Interview
04:18
TorLuftMeeting/Interview
04:36
Jetty
04:56
Wind tunnelRefracting telescopeMeeting/Interview
05:10
AirplaneRefracting telescopeMeeting/Interview
05:31
Semi-trailer truckAirplaneGradientMeeting/InterviewLecture/Conference
05:40
DayTakeoffGradient
05:48
Classical mechanicsAstronomerMeeting/Interview
05:59
Refracting telescope
06:09
Refracting telescopeAirplane
06:21
SensorComputer animation
06:29
Velocity
06:40
Refracting telescopeAirplaneSatelliteMeeting/Interview
06:54
Rad (unit)MorningSatelliteUniverseMeeting/Interview
07:04
Meeting/Interview
07:15
MonthAirplane
07:24
YearElectronic componentRiss
07:49
Measuring instrumentYearWeek
08:05
Measuring instrumentWeekRefracting telescopeMeeting/Interview
08:19
Band gapInterstellar mediumCenters of gravity in non-uniform fieldsStar formationMeeting/Interview
08:30
Meeting/Interview
08:38
StarComputer animation
08:47
AnregungHochtemperaturCloudMeeting/Interview
09:06
Computer animationMeeting/Interview
09:17
StuccoFlightMappeMeeting/Interview
09:33
DiagramComputer animationMeeting/Interview
09:43
Computer animation
09:58
Refracting telescopeMeeting/Interview
10:10
YearMeeting/Interview
10:21
TowerStructural loadLuftSpaceflight
Transcript: German(auto-generated)
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SOFIA stands for Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy. SOFIA ist im Augenblick das einzig fliegende Infrarot Teleskop, was es überhaupt gibt in dem Spektralbereich. It is a true example of an international collaboration
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and how a program can work incredibly well.
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We are in Palmdale, California. Palmdale ist ein relativ übersichtlicher Ort, ungefähr eine Stunde nördlich von Los Angeles.
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SOFIA kann Antworten geben auf Fragen, die mit der Bildung der Planeten zusammenhängen, mit der Bildung der Sterne und mit der interstellaren Chemie insbesondere.
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Im sichtbaren Bereich sehen wir vor allen Dingen Sterne, also die hellen Punkte. Wir sehen Planeten und Mond und die Sonne. Im infraroten Bereich sieht man andere Dinge.
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Die Infrarotsteilung ist energieärmer und das bedeutet, dass wir Moleküle sehen, wir sehen warmen Staub. Wie lagert sich Staub zusammen? Wie strömt Materie in Sterne rein? Diese ganze Sternbildung findet ja im Inneren einer dicken Staub- und Gaswolke statt, durch die man nicht durchgucken kann. Und das ist das Schöne bei der Infrarotsteilung,
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dass die Infrarotsteilung durch solche Staubwolken hindurchdringt, weil die Wellenlänge so lang ist. Es gibt da nicht nur schöne Dinge im Weltall, es gibt auch ein paar kleine unangenehme Teilchen im Weltall, die vielleicht mit der Erde kollidieren. Solange sie nur Meteore erzeugen oder als Meteorite auf den Boden fallen, ist das harmlos.
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Aber wenn so ein 10-Meter-Körper einmal hier einschlägt, dann könnte es schon unangenehm werden und viele Menschen interessieren sich dafür, ob man das voraussagen kann, ob wir Programme haben, das vielleicht sogar abzuwehren. Aber dafür muss man erstmal die Bahnen dieser Körper bestimmen und muss gucken, wo sie herfliegen und ob sie uns bedrohen.
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Sophia fliegt mit einer Boeing 747 SP. SP heißt Special Performance. Die SP ist entwickelt worden, um besonders lange Strecken fliegen zu können.
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Sophia ist ein mobiles Observatorium. Und das ist ja gerade eine der Stärken von Sophia, dass wir auf die südliche Hemisphäre fliegen können. Wir können also Rücksicht darauf nehmen, falls mal etwas Besonderes stattfindet. Wir hatten zum Beispiel eine Pluto-Bedeckung durch einen Stern und das war zur gleichen Zeit,
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wie die Horizon-Mission am Pluto vorbeifloh. Wenn wir nicht mobil gewesen wären, hätte so eine Beobachtung gar nicht stattfinden können. Und so haben wir exzellente Daten gekriegt, an denen immer noch gearbeitet wird und die die Daten, die Horizon nimmt, ergänzen. Ein normaler Wissenschaftsflug dauert zehn Stunden.
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Davon brauchen wir ca. eine halbe Stunde, um auf Höhe zu kommen.
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Normalerweise wird in dem Flugzeug alles vermieden, um irgendein Loch aufzumachen. Und wir haben jetzt vier mal vier Meter Türen, die wir während dem Flug aufmachen wollen.
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Das Tor ist ja so groß oder größer als zwei Garagentore eigentlich, wo dann die Luft drüber strömt.
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Das ist wirklich beeindruckend. Warum ist das so? In der Anfangsphase vom Projekt haben wir Simulationen im Windkanal gemacht und dabei wurde dann die optimale Struktur ermittelt,
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die dazu geführt hat, dass wir Teleskop einerseits einbauen können und auch bedienen können, andererseits aber auch die Strömungseigenschaften so bleiben, dass man Flugzeuge auch sehen kann, wo man sicher fliegen kann.
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Also das SOFIA-Teleskop funktioniert wie jedes andere Teleskop auch. Aber das Einmalige liegt im Detail. Einmal ist es nämlich ein Teleskop, was sehr leicht ist, denn es muss ja im Flugzeug fliegen. Und zum anderen ist es natürlich viel härter an Umweltbedingungen unterworfen. Denn es muss bei minus 40 Grad genauso gut funktionieren
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wie bei plus 20 Grad. Es wird jeden Tag durchgeschüttelt beim Start und bei der Landung. Es gibt Turbulenzen oben. Und die ganze Mechanik muss also darauf ausgelegt sein, das auch zu können. Normale Teleskope, die am Boden sind oder im Weltraum, sind in Ruhe. Die Astronomen buddeln tiefe Löcher, tun eine Menge Beton rein, damit das alles stabil steht.
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Aber das können wir natürlich bei SOFIA nicht machen. Und dafür ist es konstruiert worden. Und es gibt, soweit ich weiß, kein anderes Teleskop weltweit, das solche Randbedingungen hat. Alles das, was sich hier dreht, sind zusammen 17 Tonnen im Flugzeug. Wir wissen, dass das Teleskop schwingt. Das schwingt wie ein Handel. Das würde das Bild natürlich zittern lassen.
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Damit das nicht passiert, können wir die Bewegung dieses Teleskops messen. Das heißt, wir haben überall Sensoren. Und wir stellen den Sekundärspiegel so ein, dass er die Bewegung ausgleicht mit hoher Geschwindigkeit. So können wir eine sehr gute Bildstabilisierung erreichen. Sobald wir auf unser Ziel ausgerichtet sind,
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bewegt sich das Teleskop nicht mehr. Da bewegt sich nur noch ein Flugzeug um das Teleskop. Man kann natürlich die Frage stellen, warum SOFIA kein Satellit ist. Und ich glaube, SOFIA ist ein Satellit, aber er hat Räder. Er kommt also jeden Morgen wieder zurück und startet jeden Abend wieder neu.
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Und das unterscheidet uns auch von normalen Satelliten. Andere Satelliten schießen sie ins Weltall und sind weg. 2014 hatten wir die erste Maintenance-Phase für SOFIA. Das Flugzeug war für sechs Monate bei Lufthansa Technik in Hamburg und wurde komplett auseinandergenommen und gewartet.
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In den sechs Monaten hatten wir auch die Möglichkeit, den Sekundärspiegelmechanismus das erste Mal nach zehn Jahren Boden- und Flugbetrieb auszubauen. Nach zehn Jahren Betrieb sah das System von innen sehr gut aus. Alle kritischen Komponenten wurden auf Risse geprüft und waren ohne Befund neben der Wartung des Systems.
07:42
Da haben wir die Gelegenheit genutzt, um kleine Verbesserungen einzufügen. SOFIA ist ja gerade deshalb auch wichtig und nützlich, weil man verschiedene Instrumente dranbringen kann. Das sieht also dann so aus, dass ein Instrumententeam wie wir jetzt drei- oder viermal im Jahr eine Kampagne von drei- oder vier Wochen hat.
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Und dazwischen wird das Instrument ausgebaut und andere Instrumente sind für zwei, drei Wochen am Teleskop. Und auf diese Weise können wir uns selbst immer wieder neu erfinden. Oder SOFIA kann sich immer wieder neu erfinden. Und das hält uns wissenschaftlich natürlich auch attraktiv.
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So ein Instrument wie GRAGE kann eigentlich alles machen. Der Schwerpunkt liegt immer darauf, das interstellare Gas zu untersuchen, den Prozess der Sternentstehung zu untersuchen. Wir machen in dieser Beobachtungskampagne ein großes Projekt, eine große Tarte von dem Orion-Nebel. Das ist der Sonne am nächsten gelegene Region,
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wo eine massive Gruppe von massiven Sternen, von fasserreichen Sternen gerade in der Stehung gegriffen ist. Und das ist sehr dankbar zum Beobachten, weil es wegen der Nähe und wegen der hohen Anregung, wegen der hohen Temperatur in dieser Wolke dort sehr intensive Linien gibt, sodass man sehr gut, sehr zügig, großräumig das ganze Gebiet platzieren kann
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und damit eine sehr große Menge an Details, sehr großes Datenvolumen sehr schnell erreichen kann. Das ist wirklich diese große Karte, die wir aufnehmen wollen. Das sind 55 verschiedene Quadrate eingeteilt. Quadrate scannen wir dann einzeln Stück für Stück und bauen so dann das ganze Gebiet auf.
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Gestern haben wir halt fünf von diesen Quadraten aufgenommen und wenn heute alles gut läuft, können wir halt nochmal acht, neun davon machen. Und so baut sich die Mappe dann Flug für Flug langsam auf. Immer mehr Teile kommen dazu. Der Flugplan richtet sich immer nach der Wünsche der Wissenschaft vor. Die geben vor, welche Objekte beobachtet werden sollen
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und danach wird dann der Flugplan ausgerichtet. Mit Zofia haben wir nachweisen können, dass die Ideen, die wir anfangs hatten, auch wirklich umgesetzt werden können. Das heißt, wir können Teleskop sauber ausrichten.
10:02
Wir können auch bei Turbulenzen immer noch beobachten. Die volle Fähigkeit und das Potenzial des Observatoriums ist gerade jetzt realisiert. Und also in den nächsten 20 Jahren der Operation freue ich mich wirklich darauf, wie Zofia die Textbücher in der Grundphysik aufbaut.