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Warum ausgerechnet ein Flugzeug?

Vorteile der fliegenden Sternwarte gegenüber Weltraumteleskopen

Warum aber baut man nicht gleich ein Weltraumteleskop, statt immer wieder zu neuen, zeitlich begrenzten Flügen aufzubrechen? Lohnt sich dieser Aufwand überhaupt? Nach Ansicht von NASA und DLR schon.

Wartung des Hubble-Weltraumteleskops vom Space-Shuttle aus im Jahr 1993 © NASA

Wartung beim Zwischenstopp

Ein großer Vorteil der fliegenden Sternwarte ist ihre Flexibilität: Geht eines ihrer Instrumente kaputt oder muss nachjustiert werden, kann dies sofort erledigt werden – zwischen zwei Beobachtungsflügen. Ist dies bei einem Weltraumteleskop der Fall, muss für die Reparatur eigens eine Raummission geplant und durchgeführt werden, wie beim Weltraumteleskop Hubble mehrfach der Fall. Damals dienten Space-Shuttles als Transportvehikel für das aus Astronauten bestehende Wartungsteam. Da die US-Raumfähren seit 2011 nicht mehr im Einsatz sind, gibt es kaum Möglichkeiten solchen Reparaturen im All durchzuführen.

„SOFIA vereinigt die Effektivität von satellitengestützten Teleskopen mit der vergleichsweise leichten Wartung von erdgebundenen Sternwarten“, fasst Alois Himmes, SOFIA-Projektleiter des DLR, die Vorteile der fliegenden Infrarotsternwarte zusammen. „SOFIA ist vergleichbar einem Weltraumobservatorium, das jeden Morgen nach Hause kommt.“ Ein weiterer Vorteil von SOFIA: Das Flugzeug kann relativ schnell auf kurzfristige Ereignisse am Himmel reagieren und sein Infrarotauge auf Okkultationen oder ähnliche vorübergehende und nur von bestimmten Orten aus sichtbare Ziele richten. Bei Satelliten sei dies nicht immer möglich und die Neuausrichtung dauere länger, so die Forscher.

Noch ein Vorteil: Die Wissenschaftler sind mit an Bord und könen Daten und Einstellungen vor Ort prüfen. © NASA/ DLR/ USRA/ DSI/ FORCAST team

Eine Okkultation tritt dann auf, wenn beispielsweise ein Planet oder Mond vor einem fernen Stern vorüberzieht und diesen verdeckt. Aus der Art, wie das Sternenlicht beispielsweise am Planetenrand gestreut wird, kann man unter anderem auf die Zusammensetzung seiner Atmosphäre schließen.

Leichtes Nachrüsten macht SOFIA langlebig

Und nicht nur Wartungen sind bei SOFIA einfacher: Es ist auch sehr viel leichter, es mit ganz neuen, zusätzlichen Detektoren auszurüsten. So sollen insgesamt neun verschiedene Infrarotdetektoren am Flugzeug-Teleskop zum Einsatz kommen, die in den nächsten Jahren nach und nach eingebaut werden. In der jetzt bevorstehenden Saison trägt SOFIA zunächst vier Instrumente: FORCAST, eine Kamera speziell für den mittleren Infrarot-Bereich, GREAT, ein Spektrometer für das fernen Infrarot, das Hochgeschwindigkeits-Photometer HIPO und die FLITECAM-Kamera für den Nahinfrarot-Bereich.

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Neun Detektoren sollen in den nächsten Jahren an SOFIA angeschlossen werden © NASA

Wegen ihrer guten Nachrüstbarkeit ist SOFIA zudem langlebiger als die meisten Satelliten. Läuft alles wie geplant, soll die Flugzeug-Sternwarte mindestens 20 Jahre im Einsatz sein. Sie absolviert dabei jedes Jahr 160 Flüge von jeweils sechs bis acht Stunden Dauer – wertvolle Beobachtungszeit für Astronomen aus aller Welt. „Für diese Saison haben Forscher mehr als 1.000 Stunden Beobachtungszeit beantragt, mehr als Fünffache dessen, was zur Verfügung steht“, erklärt Erick Young von der NASA, Leiter der wissenschaftlichen Missionen. Unter den letztlich genehmigten Projekten seien sowohl Untersuchungen von Objekten innerhalb unseres Sonnensystems als auch von Galaxien, die hundert Millionen Lichtjahre entfernt liegen.

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Nadja Podbregar
Stand: 09.11.2012

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

SOFIA: Ein Flugzeug-Teleskop mit Infrarot-Auge
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Blick in eine fremdartig bunte Welt
Was unterscheidet Infrarot von unserem sichtbaren Licht?

Von Atmosphärenfenstern und Flugzeugen
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Mit Ölwanne und Deflektoren
Wie liefert SOFIA im Flug gute Bilder?

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