SOFIA

SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, 'Stratosfäärinen infrapuna-observatorio') on Nasan ja DLR:n (Saksan ilmailu- ja avaruustutkimuslaitos) yhdessä rakentama lentävä infrapunaobservatorio.

Rakenne

Observatorio on rakennettu alun perin Pan Amille kuuluneeseen Boeing 747SP -lentokoneeseen. (”Clipper Lindbergh” Charles Lindberghin kunniaksi). Kone on ollut Nasan hallussa vuodesta 1996, ja koneelle on tehty merkittäviä rakenteellisia muutoksia. Koneen peräpäähän on asennettu 2,5 metrin peilillä varustettu infrapunateleskooppi. Koska koneen halutaan olevan ilmassa mahdollisimman kauan kerrallaan, on kaikki järjestelmät tehtävä mahdollisimman kevyiksi. Siksi alun perin neljä tonnia painaneen peilin alapintaa on kevennetty porauksin. Näin peili on kevennetty 960 kilon painoiseksi. Kokonaisuutena teleskooppi painaa noin 20 tonnia, ja kone voi olla ilmassa noin kymmenen tuntia kerrallaan.

Lentokoneteleskoopin etuja

SOFIA ei ole ensimmäinen laatuaan, mutta kooltaan ylivoimainen.

Infrapuna-aaltoalueen tutkiminen maan pinnalla on vaikeaa, koska maan ilmakehän vesihöyry suodattaa infrapuna-alueen suurelta osin. Spitzer-avaruusteleskooppi ohitti tämän ongelman, mutta avaruusteleskooppi on kallis lähettää, ja koska huolto on mahdotonta, sen käyttöikä on noin viisi vuotta.

SOFIA nousee 11–13 kilometrin korkeuteen, jossa on jo lähes kuivaa, joten sillä pystytään tekemään havaintoja IR-alueella. Koska teleskooppia voidaan huoltaa aina koneen ollessa maassa, sen käyttöiän odotetaan olevan parisen kymmentä vuotta. Lisäksi lentokoneen käyttäminen observatoriona on pitkänkin käyttöajan kuluessa edullisempaa kuin avaruusteleskoopin lähettäminen avaruuteen.

Verrattuna Spitzer-avaruusteleskooppiin SOFIAN suuri peili on kooltaan kolminkertainen, jolloin kuvien laatu on huomattavasti parempi. SOFIAn odotetaan tekevän suoria havaintoja eksoplaneetoista.

Ongelmia

Suuren peilin pitäminen vakaana lennon aikana on ongelmallista. Teleskooppia ympäröikin tehokkaalla iskunvaimennuksella varustettu tukirakennelma. Lisäksi teleskooppia pitää oikeassa asennossa kolme gyroskooppia.

Teleskoopin ollessa käytössä koneen kylkeen avataan 4x4 metrin aukko. Näin suuri aukko aiheuttaa vaaran koko lentokoneen rakenteiden murtumiselle. Tämän johdosta koneen rakenteita on vahvistettu.

Toiminta

SOFIA lentänee aikanaan keskimäärin joka toisena yönä. Lennon aikana kerätyt tiedot taltioidaan, ja koneen laskeuduttua data siirretään koneen tietokoneista tutkittavaksi. Ensimmäiset testilennot lennettiin vuonna 2007. Erinäisten viivästysten jälkeen kone lienee täydessä toimintakunnossa vuonna 2014.

Lähteet

Tieteen kuvalehti, 13/2007

Aiheesta muualla

Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta SOFIA Wikimedia Commonsissa