SOFIA: Endgültig gelandet

Die deutsch-amerikanische Zusammenarbeit in der Infrarotastronomie hat eine lange Tradition: Bereits beim Kuiper Airborne Observatory, das mit einem 92-cm-Teleskop über zwanzig Jahre lang in Betrieb war, waren zwei deutsche Max-Planck-Gruppen mit eigenen Instrumenten beteiligt. Schon Anfang der 1980er-Jahre entstand der Plan, gemeinsam ein noch größeres Flugzeugobservatorium zu bauen.

1996 wurde der Vertrag für SOFIA unterzeichnet, in dem sich die NASA verpflichtete, das Flugzeug zu kaufen, umzubauen und zu betreiben. Die Wahl fiel auf eine 1977 gebaute Kurzversion des Jumbojets (747-SP), die früher bei Pan Am und United Airlines im Linienverkehr eingesetzt war. Im Gegenzug lieferte die DARA (heute Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR) das Teleskop und übernahm die Verantwortung für dessen Wartung und Weiterentwicklung, die vor zehn Jahren dem Deutschen SOFIA Institut (DSI) in Stuttgart übertragen wurde.

SOFIA stand bereits im Jahr 2014 auf der Kippe, als die NASA nach Kürzungen im Haushalt verkündete, das Projekt einstellen zu wollen. Da die Mittel doch noch bewilligt wurden, konnte SOFIA den wissenschaftlichen Regelbetrieb starten und ihre fünfjährige Hauptmission 2019 abschließen, die um weitere drei Jahre bis ins Jahr 2022 verlängert wurde.

SOFIA war mit Beginn des Regelbetriebs im Jahr 2014 mit insgesamt rund 800 Flügen erfolgreich für die Wissenschaft im Einsatz. Die wissenschaftlichen Daten sind in den NASA-Archiven weltweit für Astronom:innen verfügbar. Bei den meisten Beobachtungsflügen sind jeweils sechs bis acht Plätze für Gäste vorgesehen, insbesondere Lehrkräfte erhalten so die Möglichkeit, in Verbindung mit einem Fortbildungsprogramm zur Infrarot-Astronomie mitzufliegen. 2015 war auch Stefan Jorda, damals Chefredakteur des Physik Journal, zu Gast an Bord und konnte so authentisch von einem Forschungsflug berichten.

Mit SOFIA wurden vor allem astronomische Objekte in unserer Milchstraße beobachtet. Das Infrarot-Observatorium ist auf Beobachtungen im fernen Infrarot spezialisiert. Damit liefert es insbesondere Beiträge zu Fragestellungen der Astro-Chemie und Astro-Physik. Das erste Molekül – Helium Hydrid –, das im Universum vor knapp 14 Milliarden Jahren entstand, wies SOFIA 2019 erstmals astrophysikalisch nach. Dies gelang mit dem in Deutschland entwickelten Instrument GREAT.

Außerdem erforschte SOFIA, wie sich Galaxien entwickeln und wie Sterne und Planetensysteme aus interstellaren Molekül- und Staubwolken entstehen. Möglich war dies durch das in Deutschland entwickelte und gefertigte Spezial-Teleskop mit einem Durchmesser von 2,7 Metern und einem Gewicht von 17 Tonnen. SOFIA kann sechs verschiedene wissenschaftliche Instrumente nutzen, von denen drei aus Deutschland stammen – zwei Instrumente für das Fern-Infrarot und ein optisches Instrument.

Das Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie wurde von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Die Entwicklung der deutschen Instrumente wurde finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR. Der wissenschaftliche Betrieb wurde auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA-Institut der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA).

„Der Flugbetrieb von SOFIA hat auf hervorragende Art und Weise zu der langen Geschichte der deutsch-amerikanischen Kooperation beigetragen. Wir freuen uns, darauf aufzubauen“, betont NASA-Wissenschaftsdirektor Thomas Zurbuchen. In einem gemeinsamen Workshop im Sommer wollen NASA und DLR neue Projekte in wissenschaftlichen Zukunftsfeldern erarbeiten.

DLR / Alexander Pawlak

Weitere Infos

• SOFIA Science Center
• SOFIA - das fliegende Infrarot-Observatorium, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Köln
• Schulprojekt SOFIA

Weitere Beiträge

• A. Pawlak, Astronomischer Wunschzettel, Physik Journal, Dezember 2021, S. 14 PDF
• M. Delbrück, SOFIA versus Artemis?, Physik Journal, Juni 2020, S. 14 PDF
• DLR / A. Hauck, SOFIA: Forschung über Europa, Physik Journal, November 2019, S. 13 PDF
• „Mit meinem blauen NASA-Overall war ich der Held!“ - Interview mit Bernd Rowedder, deutscher SOFIA-Botschafter, Physik Journal, März 2016,S. 58 PDF
• S. Jorda, Abgehobene Astronomie, Physik Journal Juli 2015, S. 24 PDF
• S. Jorda, SOFIA hebt wieder ab, Physik Journal, Januar 2015, S. 11 PDF
• S. Jorda,  Gute Aussichten für SOFIA, Physik Journal, August/September 2014, S. 12 PDF
• S. Jorda, SOFIA vor dem Aus?, Physik Journal, April 2014, S. 7 PDF
• A. Hauck, Sofia zeigt Größe, Physik Journal, Mai 2011, S. 11 PDF
• A. Hauck, SOFIA: Macht hoch die Tür, Physik Journal, Februar 2010, S. 11 PDF
• A. Pawlak,  Testflug für Infrarot-Sternwarte SOFIA, Physik Journal, Juni 2007, S. 13 PDF
• A. Pawlak, SOFIA kommt gut in den USA an, Physik Journal, November 2002, S. 12 PDF
• H. P. Röser, SOFIA Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, Physikalische Blätter 47, 109 (1991) PDF
• J. Rembser, Neue Großgeräte für die Grundlagenforschung in der Bundesrepublik Deutschland, Physikalische Blätter 40, 115 (1984) PDF (zu SOFIA siehe S. 117)