Zum dritten Mal am Südhimmel unterwegs
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt astronews.com
7. Juni 2016
SOFIA, das Teleskop im Jumbojet, ist wieder auf der
Südhalbkugel unterwegs: Von Neuseeland aus startet das Flugzeugteleskop noch bis
zum 20. Juli zu Beobachtungsflügen, um die Objekte des Südhimmels ins Visier
nehmen zu können. Dabei haben die Wissenschaftler drei Instrumente - zwei davon
stammen aus Deutschland.
Das Ferninfrarot-Spektrometer GREAT (German
Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies)
ist am Instrumentenflansch des Teleskops (blau)
montiert, das sich am Rumpf des Flugzeugs
befindet.
Foto: DLR [Großansicht] |
SOFIA, das Stratosphären Observatorium für Infrarot Astronomie, ist - nach
2013 und 2015 - zum dritten Mal in Neuseeland unterwegs: Am 6. Juni 2016 um 1.37
Uhr MESZ ist die fliegende Sternwarte des Deutschen Zentrums für Luft- und
Raumfahrt (DLR) und der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA am Flughafen von
Christchurch gelandet. Bereits am 9. Juni startet SOFIA zum ersten
Wissenschaftsflug der diesjährigen Kampagne in der Südhemisphäre.
Noch bis zum 20. Juli 2016 sollen in insgesamt 25 Beobachtungsflügen die in
Deutschland gebauten Ferninfrarotspektrometer GREAT (German Receiver for
Astronomy at Terahertz Frequencies) und FIFI-LS (Field-Imaging Far-Infrared Line
Spectrometer) sowie das US-amerikanische Instrument FORCAST (Faint Object
InfraRedCAmera for the SOFIA Telescope) zum Einsatz kommen. Mit diesen
Instrumenten lassen sich insbesondere Molekül- und Staubwolken in Gebieten
erforschen, in denen neue Sterne und Planetensysteme entstehen.
Dabei werden die Wissenschaftler vor allem die - nur am Südhimmel -
sichtbaren "Zwerggalaxien"- die Große und Kleine Magellansche Wolke - sowie die
Materiebewegungen im Zentrum unserer Milchstraße ins Visier nehmen, um die
Sternentstehungsgebiete dieser unterschiedlich strukturierten Galaxien zu
vergleichen. "In diesem Jahr kommen während der Forschungskampagne erstmals drei
Beobachtungsinstrumente zum Einsatz. Für die Wissenschaftler bietet das große
Vorteile, da so Sternentstehungsgebiete in den verschiedensten Stadien ihrer
Entwicklung beobachtet werden können", erklärt Alois Himmes, SOFIA-Projektleiter
im DLR Raumfahrtmanagement.
So können beispielsweise die spektralen "Fingerabdrücke" von Atomen und
Molekülen gemessen werden, um Gasdichten, Temperaturen und Geschwindigkeiten der
Wolken zu ermitteln. "Damit lässt sich die Gesamtdynamik der Sternentstehung im
Detail untersuchen, angefangen von riesigen aber weniger dichten Molekülwolken
über kleinere aber kompakte Wolken bis hin zu den so genannten protoplanetaren
Scheiben, in deren Zentrum bereits ein neuer Stern zu leuchten beginnt", ergänzt
Himmes.
SOFIA ist am 4. Juni 2016 von ihrer Heimatbasis in Palmdale in Kalifornien
gestartet und nach einem Zwischenstopp zum Auftanken auf Hawaii in Christchurch
in Neuseeland gelandet. Während dieses Überführungsflugs waren FIFI-LS und
FORCAST in speziellen Transportvorrichtungen im Rumpf der Boeing 747SP verstaut.
GREAT war bereits am Instrumentenflansch des in den Jumbo-Jet eingebauten
Teleskops montiert, das einen Spiegeldurchmesser von 2,7 Metern hat. "GREAT war
bei den letzten Forschungsflügen von Palmdale aus im Einsatz und wird auch die
ersten acht Flüge in Neuseeland beginnen", erklärt Himmes.
Mehr als 100 Mitarbeiter, darunter Wissenschaftler, Piloten, Ingenieure,
Wartungs- und Sicherheitspersonal, sind nun bis Ende Juli in Christchurch. SOFIA
nutzt die langen Winternächte in Neuseeland, da während dieser Zeit die
Wasserdampfkonzentration in der irdischen Atmosphäre sehr viel geringer ist als
in unserem Sommer auf der Nordhalbkugel. Denn schon kleinste Mengen an
Wasserdampf in der Luft können die Infrarotstrahlung aus dem All "verschlucken",
sodass diese nicht mehr von den Spektrometern gemessen werden kann.
Erstmals fliegt in Neuseeland neben GREAT auch eine verbesserte Version des
Instruments: upGREAT betreibt statt eines Detektors, wie bei GREAT, 14 Detektoren
gleichzeitig. Diese sind auf zwei Arrays verteilt und können daher wesentlich
schneller eine Molekülwolke abscannen. "Mit upGREAT erhöht sich die
Leistungsfähigkeit und die Beobachtungseffizienz unseres Instruments in etwa um
das Zehnfache, und neue bislang unerforschte Frequenzbereiche werden erschlossen
", erläutert Dr. Rolf Güsten, der Leiter des GREAT- und upGREAT-Instruments vom
Max-Planck Institut für Radioastronomie in Bonn.
"Dieses Jahr reichen die Untersuchungen von der Kartierung des atomaren
Sauerstoffs in den Magellanschen Wolken und im Galaktischen Zentrum, über Studien
der Chemie protoplanetarer Scheiben und Planetarischer Nebel, bis hin zur Jagd
nach im Weltall bislang nicht nachgewiesenen Molekülen", ergänzt Güsten.
Zum ersten Mal erkundet FIFI-LS die Südhemisphäre. Dieses Instrument mit zwei
Detektorarrays misst bei deutlich mehr Wellenlängen als GREAT und kann schneller
großflächige Kartierungen ausgedehnter Molekülwolken vornehmen. FIFI-LS wird
diesmal insbesondere die Elemente Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff in
Sternentstehungsgebieten und im interstellaren Medium, dem Raum zwischen den
Sternen, sowohl in unserer Milchstraße, aber auch in anderen entfernteren
Galaxien beobachten.
"Damit können wir erstmals eine detailgetreue Inventur der Materie in der
Umgebung des galaktischen Zentrums durchführen", erläutert Prof. Alfred Krabbe,
Leiter des FIFI-LS-Instruments und des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) an der
Universität Stuttgart. "Außerdem werden wir das riesige Sternentstehungsgebiet
in der Großen Magellanschen Wolke untersuchen. Das geht nur von Neuseeland aus."
Bei seinen neun Einsätzen misst FORCAST bei kürzeren Wellenlängen als FIFI-LS
und beobachtet insbesondere Staubscheiben um neu entstandene Sterne, aber auch
die von alten Sternen und Supernovae ins Weltall zurückgeschleuderten
Staubmassen.
Am 25. Juli soll SOFIA wieder nach Palmdale zurückfliegen. Nach einer Wartung
des Flugzeugs und des Teleskops sollen dann ab Mitte August bis Ende 2016
weitere 40 Wissenschaftsflüge von Kalifornien aus durchgeführt werden.
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