danach

Am Freitag werden erst einmal alle Daten gesichert und ausgetauscht. 
Dann kommt nochmal die Leiterin des ARD-Studios aus Santa Monica, um uns zu interviewen und unsere Eindrücke aufzuzeichnen. Und schon am nächsten Tag wird der Beitrag auf verschiedenen Landesstudios der ARD gesendet. 
Ganz können wir uns von SOFIA noch nicht verabschieden, deswegen fahren wir abends nochmal zum Spotting Point "B.J.'s Corner" um den - diesmal pünktlichen Start von SOFIA mitzuerleben - sogar mit dem Astronauten John Grunsfeld an Bord, der fünfmal mit dem Space Shuttle geflogen ist, und dreimal beim Hubble-Weltraumteleskop war!

Am Samstag geht es dann zurück nach Los Angeles, aber nicht ohne den obligatorischen Ausflug zu den Vasquez Rocks, die schon Kulissen für viele Filme waren. Hier possierten wir nochmal für ein NIR-Gruppenfoto.

Dann trennten sich unsere Wege, während alle anderen nach Hause flogen, hängte ich noch ein paar Tage im Joshua Trees National Park dran.

Dank

Daher soll an dieser Stelle allen gedankt werden:

Die Mitarbeiter des Deutschen SOFIA-Instituts (DSI) in Stuttgart und vor allem in Palmdale, auch allen Mitarbeitern von der NASA, die uns geführt, unsere Fragen beantwortet haben. Ganz besonders aber Antje, dass sie sich so rührend um unser Wohlergehen gekümmert hat, auch wenn wir es ihr oft nicht ganz leicht gemacht haben! Und natürlich den Finanzgebern, die die Reise ermöglicht haben: das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie über das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR und das Land Baden-Württemberg mit der Universität Stuttgart.

... und dann der zweite Flug

Zunächst hatten wir noch ein Gespräch mit dem Standortleiter des DSI in Palmdale, Michael Hütwohl. 
Beim anschließenden Mission Briefing am Donnerstag zeigte sich wieder dasselbe Problem wie am Dienstag, doch konnte es noch behoben werden, dass mit etwa einstündiger Verspätung gestartet werden konnte. Daher musste allerdings der ursprüngliche Flugplan etwas geändert werden, ein Beobachtungsobjekt entfiel, für ein anderes wurde die Beobachtungszeit gekürzt. Und anders als erhofft, führte die Route daher leider nicht über unsere geplanten Beobachtungsorte für die Sonnenfinsternis am 21. August ...

Den Flug habe ich wiederum mit dem Smartphone aufgezeichnet:

Zunächst wurde wieder ein Stern zur Justierung beobachtet, dann im Teil C wieder die Galaxie M 82 (Messier 82) im Großen Bär.

Im Segment D wurde die Infrarotquelle CRL 2591 nahe dem Stern Gamma Cygni (Schwan) beobachtet. Das Programm hatte uns Miwa Goto vom Max-Plank-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching schon beim Vorbereitungstreffen in Stuttgart vorgestellt: Sie sucht nach Absorptionslinien von D3+ in hellen Infrarotquellen, um den Entstehungsprozess von Deuterium im Interstellaren Medium zu verstehen. Auch das Feld im Sternbild Schwan wurde im Joshua Tree Nationalpark fotografiert, die Stelle, wo die Quelle steht, ist durch einen Pfeil markiert:

Zu ihrem Programm gehört die weitere Infrarotquelle CRL 2136 bei der Wasserstoffwolke M 16 (Messier 16), die im Segment E beobachtet wurde. Auch hier ein Foto mit der Stelle nahe dem Gasnebel M 16, wo der IR-Stern steht:

Im Segment F wurde noch der Planetarische Nebel HB5 im Sternbild Schütze aus dem Programm von Harriet Dinerstein beobachtet. Und auch hier weider ein Bild aus dem Joshua Tree Nationalpark, wo die Stelle des Planetarischen Nebels gekennzeichnet ist:

Der Rückflug von der Gegend um San Francisco wurde dann vom DSI Team genutzt um Erschütterungstests am Teleskop auszuführen. Zuvor erläuterte uns Dr. Andreas Reinacher noch Details der Funktionsweise des Teleskops

Eigene Projekte

Diesmal machte ich eine Zeitraffersequenz mit Fisheye-Objektiv für das Planetarium im doch recht beengten Cockpit:

Lichter der Nacht:

Zunächst gab es wieder einen Blick auf St. George, von Las Vegas aus die erste Stadt in Utah 

Die Abenddämmerung senkt sich über den Lichtern von Salt Lake City

Salt Lake City, im Vordergrund Provo, in dem vor allem eine weiße Beleuchtung (LED?) auffällt:

Sterne über Oklahoma City

mit der westlichen Flugrichtung konnte auch wieder das Milchstraßenzentrum aus dem Flugzeug beobachtet werden

und es wurden auch mal Nahinfrarot-Bilder von Städten gemacht, die vor allem im Natriumlicht leuchten

Clayton im Nordosten von New Mexico (etwas rechts der Mitte): in der Nähe befindet sich ein International Dark Sky Park, den wir vor 3 Jahren besucht haben. Der helle Schein am Horizont sind Gewitter

Etwas später kommt wieder Santa Fe ins Gesichtsfeld 

während auf der anderen Seite Albuquerque zu sehen

Dann geht der Flug über die erste International Dark Sky Community Flagstaff, in der das Lowell Observatory und das Sternwarte des US Naval Observatory sind. Die Stadt setzt vor allem auf die umwelt-(und astronomie-)freundliche gelbe Natriumniederdruck-Beleuchtung. Dahinter zwei weitere Dark Sky Communities Sedona und Big Park/Village of Oak Creek. 

Wesentlich heller ist im Hintergrund in 200 km Entfernung Phoenix zu sehen

Dann kommt Las Vegas und hier die interessante Beobachtung, dass wir trotz der Höhe von 13 km immer noch regelrecht durch einen Lichtschleier fliegen. Die Lichterglocke ist selbst in dieser Höhe noch merklich, obwohl die Dichte der streuenden Teilchen viel geringer ist. Links ein Bild mit identischen Aufnahmedaten über New Mexiko, rechts der Blick von über Las Vegas Richtung Süden mit der Interstate 15 rechts im Vordergrund

und dann der Blick direkt auf den nördlichen Teil der Stadt, wobei der besonders helle "Strip" vom Flugzeug bedeckt ist.   

Der Blick Richtung Süden mit den Städten Barstow, Victorville und im Hintergrund der Lichterglocke von Los Angeles  

San Francisco und die Städte der Bay Area lagen teilweise unter Wolken

Und damit war die zweite Nacht mit SOFIA vorüber und es hieß, leider Abschied nehmen

Der wirklich erste Flug

Beim "Mission Briefing", der letzten Besprechung aller Beteiligten (Mission Director, Piloten, Teleskopoperateure, Astronomen, Meteorologe, Security), am Mittwoch, 24.5., ist noch nicht klar, ob der Flug starten kann. Es gibt Probleme mit der Klimatisierung im Teleskopraum, was bei Start oder Landung zu Kondensationen am Teleskop führen könnte. Es wird bis zur letzten Sekunde gearbeitet und dann kommt das GO: es kann losgehen!

Die Flugroute ist durch die Auswahl der Beobachtungsobjekte vorgegeben, ich habe die Route mit dem GPS eines Smartphones aufgezeichnet und konnte mit der Software OSMAnd verfolgen, wo sich das Flugzeug grade befindet, auf diese Weise war es möglich, interessante Orte auf dem Erdboden zu identifizieren. Überlagert wurde die Flugroute dem NASA-Overlay "Stadtlichter" in GoogleEarth:

Die Buchstaben entsprechen den Beobachtungsobjekten (s.u.)

An der EPO (Education and Public Outreach) Konsole können wir die Funktionen des Teleskops verfolgen.

Foto: Antje Lischke-Weis

Gespannt warten wir darauf, dass die Höhe erreicht wird, in der der Verschluss für das Teleskop geöffnet wird. Bald können wir verfolgen, wie das Teleskop versucht, die ersten Sterne einzustellen. Durch die Fahrbewegung des Teleskops erscheinen die Sterne als Striche. Es gibt 3 Guider Cameras, die Bilder im optischen Spektralbereich erzeugen und zum Einstellen genutzt werden: Die Weitfeldkamera (WFI) hat ein 6° großes Feld, die mittlere (FFI) ein etwa 1° großes Feld (etwa doppelter Monddurchmesser), beide sind vorne am Teleskop angebracht. Die dritte Kamera (FPI) sitzt im Cassegrain-Fokus des Teleskops und hat etwa 9' Bildfeld. Es war gut, dass ich infrarote und optische Aufsuchkarten der Beobachtungsobjekte mit SIMBAD und Aladinlite erstellt hatte, damit konnten wir die Objekte dann wirklich identifizieren, teilweise sogar mit der Android-App SkySafariPlus. Einige der Infrarot-Objekte waren ja im Optischen nicht zu sehen.

Die Beobachtungsobjekte

Zur Justage und Kalibrierung des EXES-Spektrographen wurden zunächst die hellen Sterne delta Aur (A) und alpha UMi (B), der Polarstern, eingestellt. Dann wurde der Kleinplanet 9 Metis im Sternbild Löwe beobachtet (C), wofür bis nach Kanada im Norden geflogen werden musste, denn der Löwe stand im Westen und das Teleskop kann nur in der Flugrichtung links beobachten. Auf dem Rückweg nach Süden wurde dann der Planetarische Nebel NGC 6886 (D) im Sternbild Pfeil im Osten beobachtet. Die Wissenschaftlerin Harriet Dinerstein von der University of Texas, Austin, will mit Infrarotlinien der Elemente Fluor und Natrium die Entstehung dieser Elemente in Sternen geringer Masse untersuchen. Das Bild vom Sternbild Pfeil (gekennzeichnet durch Verbindungslinien) gelang mir ein paar Tage später im Joshua Tree Nationalpark, der bekannte Hantelnebel M27 (Messier 27), ebenfalls ein Planetarischer Nebel ist als grüner Fleck zu erkennen, während NGC 6886 zu klein und schwach ist:

Das Hubble-Weltraumteleskop hatte davon bereits eine gute Aufnahme im Optischen aufgenommen:

Auf dem Flug nach Westen konnte dann im Süden der hellste Stern im Skorpion, Antares, beobachtet werden (E). Graham Harper von der Univ. Colorado in Boulder. Antares ist ein Riesenstern, der durch stellaren Winde Masse verliert, dieser Massenverlust soll an infraroten verbotenen Linien des Eisens und Schwefels untersucht werden. Das Bild vom Sternfeld um Antares (Pfeil) mit rot leuchtenden Gasnebeln und blauen Reflexionsnebeln ("eine der buntesten Regionen am Himmel") gelang mir ebenfalls ein paar Tage später im Joshua Tree Nationalpark:

Dann wurde von Alexander Tilens von der Univ. Leiden noch das Gas um den massiven Protosterns AFGL 2136 im Sternbild Schild.untersucht (F), während die abschließende Beobachtung der Galaxie M82 (G) stark verkürzt werden musste. Allerdings war die Galaxie mit starker Sternentstehung auf dem FPI gut zu erkennen:

Der Astronom Matt Richter von der University of California in Davis, der EXES entwickelt hatte und die Beobachtungen machte, zeigte und erläuterte uns einige der ersten Ergebnisse, doch die dürfen vor einer endgültigen wissenschaftlichen Auswertung und Publikation nicht veröffentlicht werden.  

Eigene Projekte

Während der Beobachtungen versuchte ich Fulldome-Aufnahmen für das Planetarium zu machen, wobei einige "Tieflagen" notwendig waren:

Foto: Antje Lischke-Weis

Städte bei Nacht

Besonders reizvoll war für mich natürlich der Blick auf die Städte bei Nacht, um die Lichtverschmutzung dokumentieren zu können, vor allem, da ich einige davon vor 3 Jahren besucht hatte. Die Aufnahmen wurden mit einer Canon 700D mit Objektiv 1:1.4/30mm mit unterschiedlichen hohen Empfindlichkeiten und langen Belichtungszeiten aufgenommen. Dabei ist es sehr schwierig, länger belichtete Aufnahme zu erzeugen, die nicht verwackelt (vor allem durch die Flugzeugbewegung) sind. Und das bei einer Aufnahmebrennweite von nur 3 cm. Daran lässt sich ermessen, wie gut die Steuerung des SOFIA-Teleskops mit 49 m Brennweite ist! Und es wird auch klar, warum viele der Nachtaufnahmen, die die Astronauten von der ISS aufgenommen haben nicht ganz scharf sind:

Hier ein Blick von Westen auf Denver, wobei etwas abgesetzt der Flughafen auffällt:

Hier ein Blick von Westen auf Colorado Springs

Weiter ging der Flug in westlicher Richtung südlich an Los Alamos (links) und Santa Fe (rechts) vorbei

Richtung Süden konnte man nun gut auf das Sternbild Skorpion blicken

und dann war im Hintergrund (in 300 km Entfernung!) Las Vegas mit seiner Lichtglocke zu sehen, die Städte im Vordergrund sind vorne Cedar City, dahinter St. George

Und schließlich noch mal ein Blick auf das Milchstraßenzentrum (2 Sekunden belichtet bei ISO 12600 und 1:1.4 Öffnungsverhältnis)

Die Landung konnten wir dann noch bei den Piloten un dem Bordingenieur im Cockpit miterleben - ein ziemlich beengter Arbeitsplatz...

Damit endete die erste Nacht, 10 spannende Stunden waren wie im Fluge vergangen - anders wie die langen Transatlantikflüge...

Bitte etwas Geduld....

Bei den beiden erfolgreichen Flügen mit SOFIA sind so viele Daten angefallen, dass ich mit der Veröffentlichung nicht nachkomme. Zudem ist es in den nachfolgenden Nächten im Joshua Tree National Park und Borrego Springs immer klar gewesen, dass es kaum Schlaf, geschweige denn Zeit für den Blog gab. Daher bitte noch etwas Geduld, bis mehr folgt ...

Hier mal ein Blick auf eines der beobachteten Sternfelder mit dem optischen Finder auf dem Monitor (oben), das ich gleichzeitig mit der Android-App SkySafariPlus identifizieren konnte (Smartphone unten) - wir wollten ja wissen in Richtung welchen Sternbildes beobachtet wurde... 

Und die mit einem Smartphone getrackten beiden Flüge, überlagert OpenStreetMap-Karten unter OsmAnd:

Der erste Flug

sollte am Dienstag starten. Nach dem "Mission Briefing", in dem alle relevanten Dinge wie Zustand der Technik, Wetterbedingungen, Beobachtungsziele nochmal besprochen wurden, ging es dann erwartungsvoll zum Teleskop

Wir wurden mit der Bedienung des Bordkommunikationssystems vertraut gemacht

Dann folgten viele Checks, wobei sich ein Problem beim Backupsystem des Fahrwerkes herausstellte, weswegen der Flug dann doch verschoben werden musste, er soll am Donnerstag nachgeholt werden. Enttäuscht gingen viele in der Abenddämmerung von Bord

Erste Begegnung mit SOFIA

Am Montagmorgen müssen wir zunächst zum "Badging", wir erhalten eine Erkennungsmarke, die wir auf dem NASA-Gelände immer mit uns tragen müssen. Zu unserem Erstaunen ist der gewaltige Hangar leer, SOFIA ist zum Test eines Triebwerks herausgefahren worden, bis es wíeder im Hangar ist, können wir alles (un)sinnige im Shop einkaufen

 

Anschließend erläutert uns Dr.-Ing. Oliver Zeile fachkundig das Flugzeug und die Funktionsweise des Teleskops an Bord - vielen Dank! 

Installiert ist das Zusatzgerät EXES, ein Echelle-Spektrograph, der hoch auflösende Spektren über breite Wellenlängenbereiche erzeugen kann.

Nachmittags stand dann das "Egress"-Training auf dem Plan - Notfall-Übung. Dafür hatten sich dann auch zwei Damen vom ARD-Büro in Los Angeles für Interviews angemeldet

Dann führte uns Zaheer Ali durch die Labore, wo einige der Zusatzinstrumente gelagert oder überholt werden.

GREAT

Das deutsche Instrument GREAT (MPI für Astronomie und Universität Köln) wird gerade mit modernen Detektoren ausgestattet bevor es in Kürze wieder fliegen wird. Es ist ein Zweikanal-Heterodyn-Spektrometer für das Ferninfrarot (im Terahertzbereich), das uns engagiert von Dr. Urs Graf erläutert wurde. Einer der Wissenschaftler liegt gerade unter dem Gerät:

FIFI-LS

Das Fern-Infrarot-Spektrometer wird vom deutschen SOFIA-Institut in Stuttgart betreut:

FORCAST

ist ein Zweikanal-Kamera und -Spektrograph für das Infrarot mit mittlerer Wellenlänge

Abschließend wurde uns dann noch das Labor mit der Spiegelbedampfungsanlage vorgestellt. Obwohl es bislang noch nicht notwendig war, die Spiegeloberfläche neu zu bedampfen, werden immer wieder Proben bedampft um die Qualität zu überprüfen:

Im Hangar fühlt sich offenbar auch eine Eulenfamilie wohl: Während die beiden Jungen auf einem Schrank am Rande sitzen, werden sie aus der Höhe von der Mutter überwacht: