2. Juni 2015

"up­GRE­AT" für die flie­gen­de Stern­war­te SO­FIA

Koh­len­stoff­ver­tei­lung im Ne­bel Sharp­less 106
Bild 1/2, Credit: Robert Simon /Universität zu Köln .

Kohlenstoffverteilung im Nebel Sharpless 106

In ei­ner der ers­ten groß­räu­mi­gen Kar­tie­run­gen mit dem up­GRE­AT Spek­tro­me­ter wur­de die Ver­tei­lung des ein­fach-io­ni­sier­ten Koh­len­stoffs um den Ne­bel Sharp­less 106 auf­ge­zeich­net. Die Koh­len­stoff-Li­nie wird durch die in­ten­si­ve Ul­tra­vio­lett-Strah­lung ei­nes eben ent­stan­de­nen hei­ßen, mas­se­rei­chen Sterns an­ge­regt, der - noch ein­ge­bet­tet in die ab­sor­bie­ren­den Staub­schich­ten sei­ner Ge­burts­wol­ke - die­se ver­än­dert und letzt­lich zer­stört. Die ho­he spek­tra­le Auf­lö­sung des Spek­tro­me­ters er­laubt, die Dy­na­mik des Ga­ses mit bis­lang un­er­reich­ter Prä­zi­si­on zu ver­mes­sen. In den Kar­ten wird die Koh­len­stoff-Emis­si­on bei leicht un­ter­schied­li­chen Ge­schwin­dig­kei­ten des Ga­ses in Falsch­far­ben dar­ge­stellt (ho­he In­ten­si­tä­ten sind rot).
Der "Cryo-Coo­ler" des deut­schen In­stru­ments up­GRE­AT
Bild 2/2, Credit: Patrick Pütz / Universität zu Köln .

Der "Cryo-Cooler" des deutschen Instruments upGREAT

Das neue In­stru­ment "up­GRE­AT" ist am Te­le­skop (hin­ten) des Flug­zeug-Ob­ser­va­to­ri­ums SO­FIA mon­tiert. Im Vor­der­grund zu se­hen ist der Kom­pres­sor des so ge­nann­ten Cryo-Coo­lers - dy­na­misch auf­ge­hängt, um die Be­we­gun­gen des Flug­zeugs aus­zu­glei­chen.

Die fliegende Sternwarte SOFIA, ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat ein neues Instrument an Bord: Das Ferninfrarot-Spektrometer upGREAT hat jetzt seinen ersten Einsatz auf vier Inbetriebnahme-Flügen im kalifornischen Palmdale, dem Heimatflughafen von SOFIA, erfolgreich gemeistert und mit bislang unerreichter Effizienz den Ursprung der Strahlung von Kohlenstoff aus den Gas- und Staubwolken des Weltalls untersucht. "Wir sind begeistert von der Qualität der Messungen", freut sich upGREAT-Projektleiter Dr. Christophe Risacher vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn, und ergänzt: "Obwohl eigentlich die Inbetriebnahme mit diversen Testmessungen im Vordergrund stand, werden uns bereits diese ersten Beobachtungen eine Fülle neuer Erkenntnisse über die Sternentwicklung liefern."

upGREAT ist eine Weiterentwicklung des Ferninfrarot-Spektrometers GREAT ("German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies"), mit dem seit 2011 bereits 50 erfolgreiche Wissenschafts­flüge mit SOFIA durchgeführt wurden. Das Instrument wurde von einem Konsortium deutscher Forschungsinstitute - dem MPIfR und dem "Kölner Observatorium für SubMillimeter Astronomie" (KOSMA) der Universität zu Köln in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planeten­for­schung in Berlin entwickelt und gebaut. upGREAT betreibt statt einem 14 Detektoren gleichzeitig. Sie sind verteilt auf zwei Arrays von jeweils sieben Detektoren, wobei die Empfindlichkeit jedes einzelnen noch einmal um etwa 30 Prozent verbessert wurde. "Nur vier Jahre nach dem Ersteinsatz von GREAT erreichen wir mit upGREAT eine rund 20-fach höhere Beobachtungseffizienz. Das zeigt das enorme Entwick­lungs­potenzial von flugzeuggetragenen Observatorien im Vergleich zu Weltraumteleskopen, deren Instrumente in der Regel nicht erneuert werden können", erläutert Alois Himmes, SOFIA-Projektleiter im DLR. Allerdings hat die Weiterentwicklung auch ihren Preis. Die Detektoren müssen bei sehr tiefen Temperaturen, nur wenige Grad über dem absoluten Temperatur-Nullpunkt, betrieben werden. Während für den Betrieb eines einzelnen Detektors die Füllung eines Kryostaten mit Flüssig-Helium für 24 Stunden ausreichte, ist dies bei 14 Pixeln nicht mehr möglich. Daher kommen bei upGREAT erstmals so genannte Cryo-Cooler zum Einsatz, deren Arbeitsprinzip irdischen Kühlschränken ähnelt. Auch dieses von Ingenieuren der NASA, des GREAT-Teams und des Deut­schen SO­FIA-In­sti­tuts in den letzten Monaten entwickelte und ins Flugzeug integrierte System hat bei seinem ersten Einsatz perfekt funktioniert.

SOFIA

SOFIA, das "Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie" ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR. Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Uni­ver­si­ties Space Re­se­arch As­so­cia­ti­on (US­RA).

Kontakt
  • Martin Fleischmann
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    Raum­fahrt­ma­na­ge­ment, Stra­te­gie und Kom­mu­ni­ka­ti­on
    Telefon: +49 228 447-120
    Fax: +49 228 447-386
    Königswinterer Str. 522-524
    53227 Bonn
    Kontaktieren
  • Heinz-Theo Hammes

    Raum­fahrt­ma­na­ge­ment, Ex­tra­ter­re­strik
    Telefon: +49 228 447-377
    Fax: +49 228 447-745
    Kontaktieren
Bilder zum Thema
Neueste Nachrichten

Cookies erleichtern die Bereitstellung unserer Dienste. Mit der Nutzung unserer Dienste erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies verwenden. Weitere Informationen zum Datenschutz erhalten Sie über den folgenden Link: Datenschutz

Hauptmenü