Astronomie-Mission "Sofia" Flugzeug mit Loch

Es klingt ebenso abenteuerlich wie absurd: Mit einem 17-Tonnen-Teleskop in einem 32 Jahre alten Flugzeug wollen die Nasa und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt unseren Nachthimmel neu vermessen. Wie das funktionieren soll? Jens Radü ist mitgeflogen.

NASA/ DLR

Palmdale/Kalifornien - Die Verpflegung auf Flug "Nasa 747" ist miserabel. Trockener Nudelsalat, dazu Pfirsichstücke aus der Tupperdose, selbst mitgebracht. Mehr hat Jürgen Stutzki bisher nicht gegessen. Aber der 55-Jährige ist schließlich nicht hier, um den Bordservice zu genießen. Er will neue Welten entdecken.

"Wir wollen herausfinden, wie Sterne geboren werden. Dafür müssen wir uns die Gaswolken im All anschauen, denn von denen wissen wir, dass dort neue Sterne entstehen." Stutzki ist Astrophysiker an der Universität zu Köln. Zusammen mit fünf weiteren Sternenforschern rast er mit 800 Kilometern pro Stunde über den Atlantik. Ihr Flugzeug: "Sofia", eine umgebaute Boeing 747 SP mit verkürztem Rumpf und einer Klappe im Heck, die den Blick freigibt auf das Herzstück der Mission: das Teleskop. Mit 17 Tonnen so schwer wie drei Elefanten, allein der Spiegel hat einen Durchmesser von 2,7 Metern.

Es klingt wie ein lahmer Witz, mit solch einem Monster ausgerechnet im Heck eines Flugzeugs exakte astronomische Beobachtungen machen zu wollen. Der Boden vibriert, Luftlöcher lassen den Jet hüpfen. Aber genau das haben Stutzki und sein Team vor. Gerade nehmen sie die Galaxie Messier 82 ins Visier, etwa 40 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Da kommt es auf Bruchteile von Millimetern an. Und nichts darf wackeln.

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Fliegende Sternwarte "Sofia": Weiter Weltraum und nasse Windeln
Öl ist das Geheimnis. Das tonnenschwere Teleskop schwimmt auf einem dünnen Film in seiner Druckkammer, Vibrationen und Stöße werden dadurch abgefedert. So gut, dass es am Boden sogar mit dem kleinen Finger bewegt werden kann. In der Luft übernehmen das zwölf Elektromotoren, schließlich muss Messier 82 präzise fixiert werden. Die Galaxie im Sternbild Großer Bär sieht durch optische Teleskope unspektakulär aus, ein schwach glimmender Nebel, nichts weiter. Doch im Infrarot-Bereich offenbart sich ein wahres All-Inferno: Grellrot strahlt Messier 82 heller als all ihre Nachbarn. Ein Rätsel. Und Stutzki und sein Team wollen es mit "Sofia" heute Nacht lösen. ( Sehen Sie hier eine Foto-Slideshow von M 82.)

Wie heiß ist es im Innern von Messier 82? Wie dicht ist die Weltraum-Wolke? Und warum entstehen gerade dort so viele neue Sterne, hunderttausende pro Jahr? Ein Infrarot-Teleskop auf der Erde kann diese Fragen nicht beantworten. Die Wissenschaftler müssen fliegen, um Messier 82 zu entschlüsseln. Auf 14.000 Meter, weit höher als jedes Verkehrsflugzeug, steigt "Sofia". Draußen herrschen eisige minus 54 Grad Celsius. Kein Mensch könnte hier ohne Maske atmen, innerhalb von zehn Sekunden würde der Sauerstoff aus der Lunge gerissen. Doch die Luft hier ist extrem trocken: 99,8 Prozent der Wassertröpfchen, die auf der Erde unsere Atmosphäre vernebeln, sind hier verschwunden. Perfekt zum Sterne entdecken. "Am Boden könnten wir mit unserem Instrument gerade einmal zehn Meter weit sehen. Der Wasserdampf absorbiert die Infrarot-Strahlung der Galaxie, die wir beobachten wollen", sagt Stutzki. ( Sehen Sie hier eine Animation, die erklärt, wie "Sofia" funktioniert)

Oldtimer-Flugzeug im Piraten-Hangar

Auf seinem Computerbildschirm erscheinen Diagramme und Zahlen, ein wenig imposanter Anblick. Doch für Stutzki werden die Linien und Messdaten zu Sternen, Schwarzen Löchern und Planeten. Eine ganze Galaxie - geschrumpft auf Pixelgröße. "Das ist jetzt das Gas im Zentrum der Galaxie, es rotiert mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 Kilometern pro Sekunde um den Kern", erklärt Stutzki die Grafik.

Für diesen Moment haben er und das "Sofia"-Team von Nasa und DLR (Deutsches Luft- und Raumfahrtzentrum) 20 Jahre gearbeitet. Schon Anfang der 1990er Jahre sollte das fliegende Observatorium Wirklichkeit werden. Doch immer wieder gab es Probleme: Zuletzt drohte im April dieses Jahres der sogenannte "government shutdown". Den Amerikanern war schlicht das Geld ausgegangen. Beinahe wäre so auch der erste "Sofia"-Wissenschaftsflug im Mai ausgefallen, buchstäblich in letzter Minute kam aus Washington wieder grünes Licht.

Dabei nimmt sich "Sofia" eher bescheiden aus im Vergleich zu den Mondmissionen der 60er und 70er-Jahre, die mehr als 50 Milliarden Dollar verschlangen: 800 Millionen Dollar hat die Nasa bisher investiert, das DLR steuerte das Teleskop bei, vier Triebwerke für das Flugzeug und einen neuen Anstrich. In einem Hangar mitten in der kalifornischen Mojave-Wüste, wo bis vor ein paar Jahren noch Hollywood-Filme wie der dritte Teil von "Fluch der Karibik" gedreht wurden, renovierten die Ingenieure das Flugzeug von Grund auf.

Schließlich ist die Boeing 747 SP ein fliegender Oldtimer: 1979 wurde sie von der Fluggesellschaft Pan Am in Betrieb genommen. "Damals sollte sie die lange Strecke von den USA über den Pazifik in den Orient fliegen. Die Maschine ist 15 Meter kürzer als die normale 747 und sie konnte höher und schneller fliegen. Deshalb war sie perfekt für unsere Zwecke", sagt Pilot Troy Asher. Früher hat er B-1-Bomber der US Air Force gelenkt und Kampfpiloten für Irak und Afghanistan ausgebildet. Seit drei Jahren arbeitet er für die Nasa und fliegt "Sofia". "Im Vergleich zur Air Force ist das hier echt simpel. Aber man lernt eine Menge über Teleskope."

Es knarzt in Ashers Kopfhörer, per Funk geben ihm die Wissenschaftler im unteren Deck Fluganweisungen. Er soll eine weite Linkskurve fliegen, damit die Galaxie Messier 82 nicht aus dem Beobachtungsfeld des Teleskops gerät. Es muss schnell gehen, denn die Zeit ist knapp. "Sofia" fliegt dem Sonnenaufgang entgegen, entsprechend kurz ist die Nacht auf dem Transferflug von Kalifornien nach Deutschland. Plötzlich wird es laut im Bordfunk. Astrophysiker Jürgen Stutzki runzelt die Stirn vor seinem Laptop. "Irgendetwas funktioniert in der Kommunikation zwischen unserem Beobachtungsprogramm und dem Teleskop nicht. Es hat gerade einen Positionswechsel nicht mitgekriegt und wir verstehen im Moment noch nicht, warum."

Sternengeburt bei Raumtemperatur

Solche Schwierigkeiten sind für die Besatzung nicht ungewöhnlich. Offiziell ist "Sofia" schließlich noch immer in der Testphase. Erst 2014 wird alles fertig sein, dann bekommt die Maschine auch ein neues Cockpit mit digitalen Instrumenten. 20 Jahre soll "Sofia" fliegen, mit wechselnder Technik. Das ist der größte Vorteil des Observatoriums im Flugzeug: Das Weltraumteleskop "Herschel" etwa hat eine Lebensdauer von gerade einmal drei Jahren - dann geht dem Satelliten das Helium aus, das die Detektoren kühlt. Bei "Sofia" kann zumindest das nicht passieren: Instrumente und Technik können viel einfacher und vor allem billiger ausgetauscht werden.

Doch zuvor muss "Sofia" beweisen, dass es auch wirklich relevante Messdaten liefern kann. Zwar flackern immer neue Diagramme über Jürgen Stutzkis Bildschirm. Aber wirklich große Entdeckungen, die auch astronomische Laien begeistern würden, stehen noch aus. Immerhin, Stutzki hat nun ein genaues Infrarot-Portrait der Galaxie Messier 82 auf seinem Rechner. "Da herrscht kurioserweise gerade einmal Raumtemperatur. Aber die Dichte des Gases ist einige Millionen Mal dünner als unsere Luft. Ein gutes Biotop, um neue Sterne entstehen zu lassen." Stutzki klappt den Rechner zu. Zusammen mit seinem Team wird er die Informationen, die "Sofia" in dieser Nacht gesammelt hat, in den kommenden Wochen auswerten.

Es wird also noch dauern, bis das Geheimnis von Messier 82 gelüftet wird. Dabei ist die Datenmenge eher ernüchternd: In sechs Stunden Beobachtungszeit sind gerade einmal 226 Megabyte zusammengekommen. "Hier ist alles drauf", sagt Stutzki, winkt im Vorbeigehen mit einem USB-Stick und steckt eine Galaxie, all die neugeborenen Sterne, Gasnebel und Planeten in seine Tasche. So klein ist die Welt.



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ghostrider 21.09.2011
1. Schöne Geschichte...
Zitat von sysopEs klingt ebenso abenteuerlich wie absurd: Mit einem 17-Tonnen-Teleskop in einem 32-Jahre-alten Flugzeug wollen die Nasa und das*Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt*unseren Nachthimmel neu vermessen. Wie das funktionieren soll? Jens Radü ist mitgeflogen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,787002,00.html
Habe leider nicht alles lesen können, weil es mir bereits zu Beginn die Schuhe ausgezogen hat- von dem Rest des Artikels war zumindest Niveau nicht mehr zu erwarten. Was ist, bitteschön, ein 32-Jahre-altes Flugzeug? Kann nicht einer mal die Praktikanten korrigieren? Oder ist das neue Rechtschreibung? Mein Auto jedenfalls ist 7 Jahre alt, keinesfalls 7-Jahre-alt.
Enfo, 21.09.2011
2. Sie haben zwar recht, aber was soll die Erbsenzählerei?
Zitat von ghostriderHabe leider nicht alles lesen können, weil es mir bereits zu Beginn die Schuhe ausgezogen hat- von dem Rest des Artikels war zumindest Niveau nicht mehr zu erwarten. Was ist, bitteschön, ein 32-Jahre-altes Flugzeug? Kann nicht einer mal die Praktikanten korrigieren? Oder ist das neue Rechtschreibung? Mein Auto jedenfalls ist 7 Jahre alt, keinesfalls 7-Jahre-alt.
Hinter Ihr "hat" gehört ein Wortzwischenraum. Und Niveau ist nicht gleichzusetzen mit Orthographie. Sonst ist aber alles soweit klar?
RosaHasi 21.09.2011
3. .
können die jungs und mädels nichtmal nen paar jahre sparen und dann nen ordentliches teleskop ins all schicken? diese kleinlichen miniexperimente habens nicht in sich.
Gani, 21.09.2011
4. nanu?
Zitat von sysopEs klingt ebenso abenteuerlich wie absurd: Mit einem 17-Tonnen-Teleskop in einem 32-Jahre-alten Flugzeug wollen die Nasa und das*Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt*unseren Nachthimmel neu vermessen. Wie das funktionieren soll? Jens Radü ist mitgeflogen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,787002,00.html
Was soll denn daran abenteuerlich oder gar absurd klingen? Für mich ist das ein völlig logisches und nachvollziehbares Vorhaben - dazu müsste man aber wissen, oder aber zumindest erahnen, warum unsere Atmosphäre für die Beobachtung der Sterne ein Hindernis darstellt.. Man schiesst ja auch keine Teleskope aus reinem Spass an der Freude in eine Umlaufbahn.
Roueca 21.09.2011
5. Wir haben....
..in diesem Land kein Geld für Kinder, kein Geld für Kranke, kein Geld für Straßen, kein Geld für Schulen usw. Diese Liste lässt sich unendlich fortsetzten. Wir haben Unsummen für Rettungsschirme (bei dem Gedanken wer diese zahlen soll wird mir schlecht) und wir haben Geld in den Weltraum Astronauten zu schicken (2014) und oh Wonne wir haben Geld den "Weltraum zu vermessen" Vermessener geht es nicht mehr!
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