Raumfahrt | 19. Dezember 2017 | von Clemens Plank

SOFIA, die doppelte Sternen-Guckerin

Quelle: DLR / Clemens Plank

Seit Oktober 2016 arbeite ich beim DLR Raumfahrtmanagement in der Abteilung Extraterrestrik und habe als SOFIA-Projektingenieur den besten Job der Welt. Normalerweise pendle ich regelmäßig von Bonn nach Kalifornien. In Palmdale befindet sich die Heimatbasis der fliegenden Sternwarte von NASA und DLR. Seit circa einem Monat bin ich allerdings gemeinsam mit SOFIA in Hamburg.

Wie jedes Flugzeug muss auch das unter N747NA registrierte und als Clipper Lindbergh getaufte Flugzeug regelmäßig in die Werkstätte. Aber es ist nicht irgendein Flugzeug. Clipper Lindbergh ist eines von nur 45 jemals gebauten Sondervarianten der klassischen Boeing 747. Eine sogenannte 747SP (Special Performance). Von diesem "Oldtimer-Flugzeugtyp" fliegen heute weniger als acht Stück. Des Weiteren hat man Clipper Lindberg so modifiziert, dass darin das 17 Tonnen "leichte" SOFIA-Teleskop Platz findet. Ziemlich viele Besonderheiten auf einmal. Darum stehen - weitaus umfangreicher als bei Linienmaschinen oder gar beim Auto - Inspektionen für die nächste Zulassung an.##markend##

Gut, dass es in Hamburg eine „Flugzeugfachwerkstatt“ gibt, die sich mit dem Typ 747SP sehr gut auskennt. Noch besser ist, dass sie außerdem regelmäßig mit „Special Mission“-Flugzeugen zu tun hat.

Bei einer so ausführlichen und nicht alltäglichen Inspektion treten immer wieder ungewöhnliche, ebenfalls nicht alltägliche, Situation auf. Da neben der Astronomie außerdem die Fotografie mein liebstes Hobby ist, möchte ich nun Fotos für sich sprechen lassen.

Quelle: DLR / Clemens Plank
SOFIA landete am 20. November 2017 um 8:45 Uhr morgens in Hamburg.
 

Danach ging´s gleich mit ersten Funktionstests weiter, um den "Gesundheitszustand" von SOFIA zu beurteilen. Diese Tests fanden in einem offenen Hangar am Lufthansa-Technik-Gelände statt.

 

Inside the @lhtechnik engine test hangar during our scheduled maintenance. #nasa747

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So faszinierend die Ingenieurskunst rund um SOFIA auch ist, noch faszinierender ist die Wissenschaft, die SOFIA erlaubt

Zwischen 1997 und 2007 wurde eine circa sechs mal vier Meter große Schiebetür in den Rumpf des Flugzeuges eingebaut, um dem Infrarot-Teleskop einen freien Blick zu den Sternen zu ermöglichen. Was die wenigsten wissen: Die 747SP erlaubte es bereits in ihrer "Originalausstattung", die Sterne aus einer Schiebetür zu beobachten - deutlich kleiner und für einen anderen Zweck, aber fast genauso spannend.

Diese "Original-Schiebetüre" oder Luke befindet sich im Cockpit hinter dem Sitzplatz des Flugingenieurs. Eben dieser hatte ursprünglich die Aufgabe, die ungenaue GPS-Position des Flugzeugs bei Transatlantikflügen mit einem Sextanten zu überprüfen, also derselben astronomischen Technik, mit der Seefahrer in früheren Zeiten auf dem „ewigen Ozean“ navigiert haben. Übrigens: Nicht nur Seeleute, auch die Apollo-Astronauten haben ihren Weg zum Mond durch die Hilfe von Sextanten korrigiert.

Diese Art der Navigation ist heute natürlich ein Relikt und wird im Flugzeug längst nicht mehr benutzt. Für Langstreckenflüge war es früher aber ein essentielles Hilfsmittel. Das Funkloch über dem Atlantik und die Missweisungen durch die magnetische Kompassnadel in Polnähe waren stets Herausforderungen für die Piloten. Diese kleine Schiebetür war dafür eine wertvolle Hilfe:

Quelle: DLR / Clemens Plank
Links: Die circa fünf Zentimeter große, geschlossene Schiebetüre
Rechts: Das geöffnete Loch gibt im Flug den Blick zu den Sternen frei

Auf der Metall-Vorrichtung um die Öffnung kann der Sextant montiert werden. Öffnen lässt sich die Schiebetür ganz einfach durch ein Ziehen an der gelben Kugel. Dabei wird es zwar während des Flugs laut, aber es treten keine gefährlichen Druckschwankungen in der Kabine auf. Dazu ist die Öffnung zu klein. Wo sich diese „Original-Schiebetüre“ von SOFIA befindet, verrät der Schal in den nächsten Bildern:

Quelle: DLR / Clemens Plank
Nicht immer markiert das X den Punkt. In diesem Bild ist ein Schal der Wegweiser: Er versinkt in der Öffnung für den Sextanten. Die viel größere Lucke im Vordergrund ist der Notausstieg.

Wartung auf "Herz und Nieren" - SOFIA unter der Lupe

In modernen Flugzeugen sucht man so eine Luke natürlich vergebens. Trotzdem müssen auch moderne Flugzeuge regelmäßig zur Wartung. Ein Aspekt, der dabei wohl immer gleich faszinierend bleibt, ist das sogenannte Docking. Dies passiert nach den ersten Funktionstests. Docking heißt, dass das Flugzeug auf Stützen, sogenannten Jacks, gestellt und von einem Gerüst umstellt wird.

Quelle: DLR / Clemens Plank
Das Flugzeug im “Dock” umgeben von begehbaren Gerüsten

Dadurch erhält das Wartungspersonal zu allen Bereichen einen einfacheren Zugang. Um auch die Fahrwerke ausführlich überprüfen zu können, wird die circa 300 Tonnen schwere 747SP auf insgesamt fünf Jacks gestellt.

Quelle: DLR / Clemens Plank
Als Jacks werden die durch die roten Pfeile markieren Dreibeine bezeichnet

Padding, eine Variante des Jackings

Beim Jacking wird das Flugzeuggewicht nicht wie üblich über die Fahrwerke getragen, sondern an fünf definierten Befestigungspunkten am Flugzeug. Das ermöglicht den besten Zugang für Arbeiten am Fahrwerk. Das Jacking sorgt aber für Verformungen des Rumpfes, es "verbiegt" das Flugzeug durch die unnatürliche Belastung. Nicht stark aber durchaus sichtbar - und das verhindert andere Wartungsarbeiten am Flugzeug. Darum wurde SOFIA anschließend auf sogenannte Pads gestellt. Auf diesen wird das Flugzeuggewicht wieder ganz natürlich über das Fahrwerk getragen:

Quelle: DLR / Clemens Plank
Ein seltener Blick auf das Flugzeug von unten: Das Fahrwerk steht auf Pads, der Rumpf ist teilweise geöffnet und einige Reifen am Hauptfahrwerk sind abmontiert (links).
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Über den Autor

Clemens Plank studierte Maschineningenieurwesen mit Schwerpunkt Raumfahrttechnik und Nukleartechnik an der TU München. Seine Abschlussarbeit absolvierte er am MIT (Massachusetts Institute of Technology) in den USA wo er sich mit der Computersimulation von Wasserstoffverpuffungen beschäftigte. Seit 2016 arbeitet Plank in Bonn am DLR Raumfahrtmanagement in der Abteilung für Extraterrestrik und ist deutscher Projektingenieur für die fliegende Sternwarte SOFIA. zur Autorenseite

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