SOFIA
Beobachtungsflüge von Köln-Bonn aus
Redaktion / Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
astronews.com
5. Februar 2021

Das Flugzeugobservatorium SOFIA von DLR und NASA ist ein einmaliges Teleskop: Mit der fliegenden Sternwarte lassen sich Beobachtungen oberhalb störender Atmosphärenschichten machen. Nach einem Wartungsaufenthalt in Hamburg ist SOFIA nun am Flughafen Köln-Bonn eingetroffen. Von hier aus sollen in den kommenden sechs Wochen Beobachtungsflüge durchgeführt werden.

SOFIA vor Flughafen-Kulisse: Am 4. Februar 2021 ist die fliegende Sternwarte SOFIA um 15:33 Uhr am Köln Bonn Airport gelandet. Von dort sind nun 20 Forschungsflüge geplant.  Foto: Flughafen Köln /Bonn CGN  [Großansicht]

Am 4. Februar 2021 um 15:33 Uhr landete die fliegende Sternwarte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA auf dem Flughafen Köln-Bonn. Von dort aus wird sie bis zum 16. März den Nachthimmel über Europa erkunden. "Das Infrarot-Observatorium SOFIA ist eines der größten deutsch-amerikanischen Projekte zur Erforschung des Weltraums und unterstreicht, wie wichtig die Zusammenarbeit mit der NASA für uns ist", erläutert Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur. "Wir freuen uns riesig, dass nun erstmals seit der Aufnahme des wissenschaftlichen Betriebs eine vollständige wissenschaftliche Flugkampagne von Deutschland aus stattfindet. SOFIA soll bis Mitte März 20 Flüge mit dem deutschen Instrument GREAT, einem hochauflösenden Spektrometer, absolvieren und dabei vor allem über Westeuropa im Einsatz sein."

 "Wir nutzen SOFIAs Fähigkeit, von nahezu jedem Ort der Welt aus zu beobachten, um überzeugende astronomische Untersuchungen durchzuführen", ergänzt Dr. Paul Hertz, Leiter der Abteilung Astrophysik im Wissenschafts-Direktorat der NASA. "Die Beobachtungskampagne aus Deutschland ist ein hervorragendes Beispiel für die Zusammenarbeit zwischen der NASA und dem DLR, die seit mehr als 25 Jahren die Stärke des SOFIA-Projektes ausmacht."

SOFIA ist seit 2014 im vollen wissenschaftlichen Betrieb und wird bislang von etwa 50 internationalen Forschergruppen genutzt. Einzigartig ist das in den Rumpf des Flugzeugs integrierte 2,7-Meter-Teleskop für astronomische Beobachtungen im Infrarot- und Submillimeter-Wellenlängenbereich. Diese Wellenlängen sind aufgrund des Wasserdampfes in der Troposphäre vom Boden aus nicht sichtbar. Daher fliegt SOFIA oberhalb von zwölf Kilometer Höhe. Das Teleskop wurde von deutschen Fachleuten entwickelt und gebaut. Die NASA bringt das Flugzeug in das Kooperationsprojekt ein. SOFIA erforscht die Entwicklung von Milchstraßensystemen sowie die Entstehung und Entwicklung von Sternen und Planetensystemen aus interstellaren Molekül- und Staubwolken.

Die fliegende Sternwarte beherbergt regelmäßig auch zwei deutsche Fern-Infrarot-Instrumente, das hochauflösende Spektrometer GREAT (German Receiver at Terahertz Frequencies), und das abbildende Linienspektrometer FIFI-LS (Far Infrared Field Imaging Line Spectrometer). Während des Aufenthaltes in Köln/Bonn wird ein internationales Team mit GREAT astronomische Beobachtungen durchführen. Im Fokus liegen dabei Hinweise auf den Ursprung der sogenannten kosmischen Strahlung und Erkenntnisse über die Prozesse bei der Entstehung massereicher junger Sterne. Vor Beginn der Kampagne hatte SOFIA einen mehrmonatigen Routinecheck bei Lufthansa Technik in Hamburg erfolgreich absolviert. Auch das Teleskop wurde dabei auf Herz und Nieren überprüft (astronews.com berichtete).

SOFIA, das einzige fliegende Infrarot-Observatorium der Welt, wird rund sechs Wochen lang am Konrad-Adenauer-Flughafen in Köln-Bonn stationiert sein. Während dieser Zeit soll die mobile Sternwarte insgesamt 20 Forschungsflüge mit dem Instrument GREAT des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn und des I. Physikalischen Instituts der Universität zu Köln absolvieren. Die Flugrouten gehen von Deutschland bis über den Atlantik, über Skandinavien bis zum Mittelmeer.

"Wir planen, viermal wöchentlich zu fliegen und können somit deutlich mehr Untersuchungen und damit auch wissenschaftliche Ergebnisse liefern", erklärt Dr. Alessandra Roy, SOFIA-Projektwissenschaftlerin in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. "Darunter befinden sich auch zwei große sogenannte Legacy-Projekte. Diese Projekte sollen große Datensätze zu Themen von aktueller Relevanz bereitstellen und ein Vermächtnis für die nächsten Jahre hinterlassen."

Das erste dieser Projekte beinhaltet die Suche nach Gasen, in denen sich ein Wasserstoffatom mit einem anderen Element wie Argon oder Sauerstoff zu einfachen Molekülen, sogenannten Hydriden, verbunden hat. Das Projekt soll Hinweise auf Dichteschwankungen der kosmischen Strahlung liefern. Diese hochenergetisch geladenen Teilchen strömen durch unsere Milchstraße. Das zweite Legacy-Projekt widmet sich der Untersuchung der Wechselwirkung massereicher Sterne mit ihrer Umgebung. Hierdurch wollen die Wissenschaftler versuchen zu verstehen, wie massereiche junge Sterne die Wolken zerstören, in denen sie geboren wurden. 

"Für mich als gebürtigen Kölner ist es besonders schön, SOFIA einmal sozusagen 'vor der eigenen Haustüre' zu haben", sagt Heinz Hammes, SOFIA-Projektleiter in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. "Der Köln/Bonn Airport wurde ausgewählt, weil dort die notwendige Infrastruktur zur Verfügung steht und das üblicherweise milde Winterwetter in der Kölner Bucht mit hoher Wahrscheinlichkeit einen ungestörten Flugbetrieb zulässt." Köln/Bonn habe zudem alle Anforderungen des deutsch-amerikanischen SOFIA-Teams erfüllt - von den Arbeits- und Labor-Plätzen bis hin zur erforderlichen behördlichen Nachtflugerlaubnis.

Am Nachmittag des 4. Februar 2021 war SOFIA von Hamburg aus gestartet, wo das Flugzeug bei Lufthansa Technik seit Ende September einen sogenannten C-Check durchlaufen hatte. Diese große Wartung findet ungefähr alle drei Jahre statt. Dabei werden Struktur, technische Systeme, Kabine und die Außenhaut eingehend inspiziert und falls nötig repariert. Neben den routinemäßigen Test- und Wartungsarbeiten wurde dieses Mal auch die Leistungsfähigkeit der Klimaanlage erhöht, um die Umgebungstemperaturen für die empfindlichen Forschungsinstrumente zu optimieren.

"Wir sind mit dem Verlauf der Arbeiten sehr zufrieden und erwarten nun gespannt die neuen Wissenschaftsflüge", sagt SOFIA-Projektleiter Hammes. Nach Abschluss der Kampagne wird SOFIA wieder nach Kalifornien zurückkehren, wo bereits die nächste Flugkampagne vorbereitet wird.