Mit SOFIA in die Galaxis blicken

SOFIA ist keine schöne Frau, sondern die Abkürzung für Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy, ein Infrarot-Teleskop mit einem Durchmesser von 2,5 m, montiert an Bord einer Boeing 747SP. Konstruiert, gebaut und genutzt wird es von der NASA und dem German Aerospace Center, DLR. SOFIA ist das größte Observatorium der Welt an Bord eines Flugzeuges. Stationiert im NASA Research Center in Kalifornien soll es drei- bis viermal pro Woche über einen Zeitraum von ca. 20 Jahren hinweg zu Erkundungsflügen in Höhen von 10 bis 15 km starten. Neben dem 20 t schweren Teleskop und jeder Menge Technik sind bis zu 25 Personen an Bord.

Infrarotstrahlen aus dem All erreichen nur zu einem geringen Teil die Erdoberfläche. Sie werden unterwegs vom Wasserdampf der Erdatmosphäre absorbiert. Daher können normale Teleskope nur einen Bruchteil des Infrarotspektrums auffangen. SOFIA dagegen arbeitet in Höhen ohne Beeinträchtigung durch Wasserdampf und entdeckt so wesentlich mehr.

• SOFIA späht in molekulare Wolken, um zu entdecken, wie neue Sterne und Solarsysteme entstehen.
• Das Teleskop entdeckt die Struktur und Zusammensetzung von Kometen und der Atmosphäre von Planetenringen.
• SOFIA ist Molekülen von Wasser und Feststoffen im interstellaren Raum auf der Spur.
• Außerdem widmet sich SOFIA der Erforschung der Schwarzen Löcher und anderer Erscheinungen im All.

Entwickelt, gebaut und getestet wurde das Mikroskop, das Strahlung im Wellenzahl-Bereich von 0.3 μm bis 1.5mm erfassen kann, von der MAN Technologie AG in Mainz. Bevor das Teleskop in den Jumbo eingebaut wurde, erfolgten während sechs Monaten Dauerbetrieb Funktionsprüfungen in Mainz.

Der Teleskop-Spiegel, der von Schott-Glas mit einem Durchmesser von ca. 3 m gefertigt wurde, wird mit einem Präzisionsantrieb auf einem hydrostatischen Gleitlager in alle Richtungen in Mikrometerschritten bewegt.
Der Parabolspiegel gleitet nahezu reibungs- und spielfrei auf einem Ölfilm. Viskositätsunterschiede beim Öl, Verschleißpartikel oder Verunreinigungen stören die Präzision der ermittelten Werte und lassen sie unbrauchbar werden.

Bei der ganzen Entwicklung handelt es sich um technisches Neuland. Deshalb wurde auch während des Versuchseinsatzes das vollsynthetische esterbasische Getriebeöl der ISO VG 68, das gleichzeitig auch der Schmierstoff für das empfindliche Gleitlager ist, kontinuierlich durch OELCHECK-Ölanalysen überwacht. Da beim ersten Einsatz nach ca. 1.000 Bh bereits Kupferabrieb im Öl festzustellen war, erfolgten konstruktive Änderungen. Bei der Fortsetzung der Tests war dann über mehr als 2.000 Bh weder Verschleiß noch eine Zunahme von Verunreinigungen festzustellen.

Zurzeit wird das Teleskop in den Jumbo eingebaut. Auch während der praktischen Einsatzzeit sollen dann OELCHECK-Trendanalysen für die Überwachung der Präzisionsteile sorgen und damit entscheidend zur Funktionssicherheit der Mission beitragen. Ölanalysen sind so zu einem unverzichtbaren Garanten für einen sicheren Betrieb höchstempfindlicher Bauteile geworden, die sich unter ungewöhnlichen Einsatzbedingungen bewegen.