Das Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie SOFIA hat seine „Feuertaufe“ bestanden: Zum ersten Mal hat diese weltweit einzige fliegende Sternwarte, die gemeinsam von der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betrieben wird, astronomische Infrarotobjekte im Flug beobachtet und Bilder von Jupiter und Galaxie M82 aufgenommen.
Die stark modifizierte Boeing 747SP, die mit einem 2,70-Meter-Spiegelteleskop ausgestattet ist, startete am 25. Mai 2010 um 21.45 Uhr Ortszeit von ihrer Heimatbasis, dem NASA Dryden Aircraft Operations Facility in Palmdale, Kalifornien. Während des achtstündigen Flugs in einer Höhe von bis zu elf Kilometern hat die 18-köpfige Besatzung bestehend aus Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern die Leistungsfähigkeit des Teleskops ausgiebig getestet und erste Infrarotaufnahmen von Testobjekten am Nachthimmel gemacht.
Als krönenden Abschluss der Nacht lieferte die FORCAST-Kamera Aufnahmen von der Galaxie M82 und vom Planeten Jupiter bei verschiedenen Infrarotwellenlängen. Für erdgebundene Teleskope sowie für die gegenwärtig betriebenen Weltraumteleskope sind solche Daten absolut unzugänglich. Das „Dreifarbenbild“ vom Jupiter zeigt die Hitze, die durch Lücken in seiner Wolkendecke entweicht, mit den Aufnahmen von M82 späht FORCAST in die interstellaren Staubwolken hinein und zeigt mehrere Knoten, in denen jeweils zehntausende von Sternen entstehen.
Fliegende Sternwarte
„SOFIA vereinigt die Effektivität von satellitengestützten Teleskopen mit der vergleichsweise leichten Wartung von erdgebundenen Sternwarten“, fasst Alois Himmes, SOFIA-Projektleiter beim DLR, die Vorteile der fliegenden Infrarotsternwarte zusammen. „SOFIA ist vergleichbar einem Weltraumobservatorium, das jeden Morgen nach Hause kommt“, erklärt Himmes weiter. „Bei maximaler Beobachtungshöhe lässt SOFIA mehr als 99 Prozent des Wasserdampfs in der Erdatmosphäre unter sich und kann somit einen Großteil der kosmischen Infrarotstrahlung empfangen“, ergänzt Paul Hertz,
Programmwissenschaftler bei NASA.
Das Team, das die „First Light“-Beobachtungen durchgeführt hat, bestand aus einer internationalen Crew von NASA, der Universities Space Research Association (USRA) und dem Deutschen SOFIA-Institut (DSI). Mit an Bord waren insbesondere auch Terry Herter und seine Kollegen von der Cornell University in Ithaca, New York. Sie haben ihre hoch empfindliche Infrarotkamera FORCAST (Faint Object InfraRed-CAmera for the SOFIA Telescope) für diese erste Beobachtung im Flug betrieben.
„Mit FORCAST an Bord von SOFIA können wir in wenigen Minuten beobachten, was vom Erdboden aus entweder ganz unmöglich ist oder nur mit vielen Stunden Belichtungszeit erreicht werden kann“, sagt Terry Herter.
„First Light”-Daten mit guter Qualität
Das Teleskop selbst ist allen Erwartungen mehr als gerecht geworden. „Die nur durch sehr aufwändige Regelungstechnik erreichbare Bildstabilität und Präzision der Teleskopausrichtung haben unsere Vorgaben voll erfüllt und sogar übertroffen. Eine außerordentliche Ingenieursleistung, insbesondere wenn man bedenkt, dass diese astronomischen Beobachtungen mit einem Großteleskop aus einem Flugzeug mit geöffneter Luke heraus bei 800 Kilometern pro Stunden (500 Meilen pro Stunde) erfolgten“, sagt Thomas Keilig, als DSI-Chef-Ingenieur für den Testbetrieb des SOFIA Teleskops verantwortlich.
„Ein erster Blick auf die ‚First Light‘-Daten zeigt, dass die Aufnahmen in der Tat scharf genug sind, um damit Astronomie an der vordersten Forschungsfront betreiben zu können. Jetzt geht es endlich los“, bestätigt Alfred Krabbe, wissenschaftlicher Leiter des DSI. USRA und DSI sind verantwortlich für den wissenschaftlichen Betrieb von SOFIA im Auftrag der NASA beziehungsweise des DLR.
Neue Ära astronomischer Entdeckungen eingeläutet
„Dies ist ein enormer Schritt in die Richtung spektroskopischer Beobachtungen des kalten Universums“, so Krabbe weiter. „Wir warten nun mit Spannung auf die kommenden Beobachtungen mit dem deutschen Fern-Infrarot-Spektrometer GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies) unter der Leitung von Rolf Güsten am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn.“
Und Erick Young, SOFIA Science Mission Operations Director der USRA, prognostiziert: „SOFIAs First Light-Flug läutet eine neue Ära astronomischer Entdeckungen ein. Wir stehen am Anfang eines Zeitraums von 20 Jahren mit nie da gewesenen Infrarot-Beobachtungen, die unser Wissen über das Universum maßgeblich erweitern werden.“
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 31.05.2010 – DLO)
