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LifestyleTranskript
00:00Der Himmel über der Erde, er beschäftigt die Fantasie von Generationen von Menschen.
00:06Der Blick ins All und der Traum von der Entdeckung des Ursprungs des Menschen ist so alt wie die Zivilisation.
00:12Die Suche nach Antworten, woher kommen wir, wo gehen wir hin, was befindet sich dort draußen in dieser Unendlichkeit.
00:19Das ist eine ziemliche Gegenwart, die Sie da merken, weil einfach der Weltraum so nah ist.
00:25Schon früh schufen sich Gelehrte und Wissenschaftler Instrumente, um von der Erde aus ins All zu blicken.
00:31Auf der Suche nach der Stellung des Menschen im Universum und dem Ursprung der eigenen Heimat, dem Planeten Erde.
00:40Wir können so weit zurückschauen, fast bis an die Anfänge des Universums.
00:45Denn der Blick ins All ist auch ein Blick in die Vergangenheit.
00:51Nicht nur vom Weltraum aus kann das Universum erkundet werden.
00:55Das Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie, kurz SOFIA, ist eine Sternwarte in einem Flugzeug.
01:04Die Zukunft von SOFIA und den Entdeckungen, die wir damit machen werden, sind nur durch die menschliche Fantasie begrenzt.
01:11Wie jedes Flugzeug muss auch das fliegende Teleskop regelmäßig zur Wartung.
01:31Bei dem Jumbo-Jet steht ein D-Check an, eine Generalüberholung.
01:35Dafür wurde SOFIA auf die Lufthansa-Werft nach Hamburg geflogen.
01:39SOFIA ist erstmal ein Flugzeug, ein großes Flugzeug.
01:43Und es ist ein Flugzeug, was in großer Höhe fliegt und dort für die Astronomie eingesetzt wird.
01:48Also ein astronomisches Observatorium für Infrarot-Astronomie.
01:52Das fliegende Observatorium entstand in enger Zusammenarbeit zwischen der deutschen Raumfahrtbehörde DLR und der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA.
02:03Für die Wissenschaft ist es ein Werkzeug, um neue Erkenntnisse über das Weltall zu gewinnen,
02:11insbesondere über den Sternentstehungsprozess, Planetenentstehungsprozess,
02:16bis hin zu der Frage, ist das Leben auf Planeten entstanden oder kommt es zu uns aus dem Weltraum.
02:23Mit SOFIA beobachten Wissenschaftler Sterne und Planeten im Infrarotbereich.
02:27Der Wasserdampf in der Atmosphäre verhindert solche Beobachtungen vom Boden aus,
02:32doch der Jumbo hebt das Teleskop über diese störende Schicht hinaus.
02:38Unser Ziel und unsere Aufgabe ist es, mit Hilfe der Infrarot-Astronomie grundsätzliche Fragen
02:44über den Ursprung unseres Universums zu untersuchen und zu beantworten.
02:47Einen Umbau wie dieses Flugzeug sehen selbst die Spezialisten der Lufthansa-Werft selten.
02:58Neuland für die Hamburger Ingenieure.
03:02Die NASA ist sicherlich was Besonderes für uns, dieses Flugzeug sowieso.
03:07Wir haben generell mit so einem Flugzeug noch nie was zu tun gehabt.
03:12Wir haben noch keinerlei Berührung davor gehabt mit diesem Flugzeug.
03:1517 Tonnen Teleskop, sicherlich was Außergewöhnliches.
03:19Und auch die Einrichtung ist nicht unser Standard.
03:22Hier werden sonst die Privatjets von Superreichen und Staatsoberhäuptern umgebaut und gewartet.
03:28Mit extravaganten Fliegern kennen die Hamburger sich also bestens aus.
03:36Nach sechs Jahren findet so eine Generalüberholung statt.
03:39Hier wird man ungefähr zwischen drei und fünf Monaten benötigen dafür.
03:42Bei kommerziellen Flugzeugen ist das wesentlich kürzer.
03:46Aber bei solchen Sonderflugzeugen dauert es eben etwas länger wegen dieser ganzen speziellen Einbauten.
03:51Alle relevanten Teile werden überholt.
03:54Auf den Triebwerken liegt besonderes Augenmerk.
03:58In erster Linie sind bei diesen beiden Motoren Teile verbaut, die Zeitablauf haben.
04:03Das heißt, die haben ihre maximale Lebensdauer erreicht und müssen deshalb jetzt auch ausgetauscht werden.
04:07Das ist der Grund, warum wir beide Motoren jetzt wechseln und mit neuen Motoren das Flugzeug dann versehen.
04:16Das Flugzeug ist Baujahr 1977 und begann seine Karriere als Passagiermaschine.
04:23Ende der 90er Jahre wurde der Jet ausgemustert und von der NASA übernommen.
04:27Verschleißteile gibt es einige.
04:36Die Kraftstoffpumpen, die Hydraulikpumpen, der Starter, sozusagen der Anlasser des Triebwerks, hier Luftgetrieben.
04:43Die können Grund dafür sein, dass man sie austauscht.
04:46Man hat Luftleitungen, die auch brechen können, reißen können, eben durch die Belastung, die thermische Belastung auch.
04:52Die Düsentriebwerke wurden Mitte der 60er Jahre entwickelt, wahre Dinosaurier im Vergleich zu modernen Turbinen.
05:00Bei diesen klassischen High-Bypass-Fan-Motoren findet noch generell eine manuelle Steuerung statt.
05:13Bei der heutigen Technologie findet nur noch Null und Einsen statt.
05:17Alles ist elektronisch geregelt und man hat gar keinerlei Eingriff mehr von außen.
05:22Das wird alles schon von Werk ab eingestellt und dann nur noch verbaut.
05:25Auch die Fahrwerke des Jumbojets wurden generalüberholt und stehen nun zum Wiedereinbau bereit.
05:33Wir sehen hier jetzt zwei Fahrwerke der SOFIA.
05:38Es handelt sich hierbei um die sogenannten Wing-Gears.
05:41Die sind unter der Fläche eingebaut und tragen die Hauptlast des Flugzeuges.
05:48Hier kann man schön sehen, dass alles neu ist.
05:51Diese Fahrwerke sind grundüberholt worden.
05:55Das wird behandelt wie ein neues Fahrwerk.
05:59SOFIA ist eine Boeing 747 SP, eine um 14 Meter gekürzte Version des berühmten Jumbojets.
06:07SP steht für Special Performance.
06:09Die 747 SP ist kleiner und leichter als ein normaler Jumbo, besitzt aber die gleiche Triebwerksleistung.
06:16Dadurch kann das Flugzeug extrem hoch fliegen.
06:19Ideal für ein Infrarotteleskop.
06:20In einer Spezialwerft in Waco, Texas, wurde das ehemalige Verkehrsflugzeug zerlegt und neu aufgebaut.
06:28Im hinteren Rumpfsegment entstand eine druckfeste Kammer für das Infrarotteleskop.
06:32Der Hauptspiegel des Teleskops besteht aus einer Glaskeramik, ähnlich der eines Cerankochfeldes.
06:40Der Spiegel misst 2,70 Meter im Durchmesser.
06:44Wie das komplette Teleskop wurde dieser in Deutschland entwickelt und gebaut.
06:49Auftraggeber war das deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt.
06:52Das DLR übernahm auch den Transport der 17 Tonnen schweren Teleskopkonstruktion über den Atlantik.
07:05Im September 2002, fünf Jahre nach Baubeginn, wurde das hochempfindliche Teleskop in ein Frachtflugzeug vom Typ Beluga verladen
07:14und zum Einbau über den Atlantik nach Waco, Texas geflogen.
07:18Mit dem außergewöhnlichen Transportflugzeug werden normalerweise Flugzeugrümpfe transportiert.
07:31In Texas installierten dann deutsche und amerikanische Techniker gemeinsam das Teleskop in den umgebauten Jumbo.
07:42Eine Maßarbeit, die mehrere Monate in Anspruch nahm.
07:46Im Juli 2003 wurde schließlich der Primärspiegel eingebaut.
07:52Wenn damals Sophia selbst auch noch nicht abheben konnte, das Teleskop war nun funktionsfähig.
07:57Die Idee, ein Teleskop auf ein Flugzeug zu bauen, ist noch nicht so alt.
08:05Die ist etwa 50, 60 Jahre alt.
08:09Der erste, der damit bekannt wurde, war Gerald Kuiper.
08:12Ein Astronom, der sich überlegt hat, dass man ein Teleskop in ein Flugzeug stellen müsste
08:16und damit in die Hochatmosphäre fliegen sollte.
08:18Er hat einen kleinen Businessjet bekommen unter einem 30 Zentimeter, also so ungefähr, ein Teleskop reingebaut
08:25und konnte dann eine Stunde in großer Höhe rumfliegen.
08:28Und hat damit fantastische Entdeckungen gemacht.
08:31Und da hat die NASA gesagt, also wenn das so aussichtsreich ist und wenn es da so viel zu entdecken gibt,
08:35dann bauen wir ein größeres Flugzeug mit einem größeren Teleskop.
08:39Und das war das berühmte Kuiper Airborne Observatory.
08:42Nach der Idee von Gerard Kuiper beschaffte sich die NASA Anfang der 70er Jahre einen Truppentransporter vom Typ Lockheed Starlifter.
08:51Ein vierstrahliger Militärjet, der in großen Höhen operieren konnte.
08:56Hinter der Pilotenkanzel schnitt man ein Loch in das Dach des Rumpfes, installierte ein Spiegelteleskop
09:01mit einem knappen Meter Durchmesser und taufte das Ganze Kuiper Airborne Observatory.
09:07Bis 1995 beobachteten Wissenschaftler mit diesem fliegenden Observatorium astronomische Objekte.
09:16Vor allem im infraroten Bereich.
09:21Die Wissenschaftler entdeckten die Ringe des Uranus und die dünne Methanatmosphäre des Pluto.
09:30Zwei Jahrzehnte lang flog das Kuiper Airborne Observatory.
09:34Sein Erfolg war der Beweis für die Wichtigkeit luftgestützter Astronomie.
09:40Das ist 20 Jahre erfolgreich geflogen und damit hat man viele neue Einsichten gewonnen.
09:46Zum Beispiel die Ringe um den Uranus sind damit entdeckt worden.
09:50Das war ein reines NASA-Projekt, aber deutsche Wissenschaftler hatten aufgrund ihrer wissenschaftlichen Instrumente
09:56die Einladung bekommen, daran teilzunehmen.
09:57Und dann war die Idee da, dass man natürlich irgendwann mal was Größeres baut, um bessere Wissenschaft machen zu können.
10:06Das war die Geburtsstunde von SOFIA.
10:09Nach dem Einbau des Teleskops, der Installation der wissenschaftlichen Einrichtung
10:13und der Fertigstellung des Flugzeuges war SOFIA bereit für den ersten Bodentest.
10:19Der Spiegel hatte noch nicht seine endgültige Beschichtung.
10:29Doch auch so war SOFIA fähig, erste Beobachtungen am Sternenhimmel vorzunehmen.
10:34Bei den Tests wurden die Funktion des Teleskops und der dazugehörigen Systeme überprüft.
10:39Dann wurde der Spiegel wieder ausgebaut.
10:46In Kalifornien erhielt der polierte Glaskörper eine Beschichtung aus reinem Aluminium.
10:51Erst die Bedampfung mit Aluminium verwandelte das Stück Glas in ein hochreflektierendes optisches System.
10:57Nur ein makelloser, absolut sauberer Spiegel liefert scharfe und präzise Bilder weit entfernter Himmelskörper.
11:03Für die Bedampfung wurde der Glasspiegel in einer Vakuumkammer aufgehängt.
11:17Lediglich zwei Gramm Aluminium waren für die Beschichtung nötig.
11:22Eine hauchdünne, lupenreine Oberfläche war das Ergebnis.
11:28Die Sternenforscher hatten den perfekten Spiegel vor sich.
11:33Dann, im Dezember 2009, startete Sophia zu einem der aufregendsten Tests.
11:44Zum ersten Mal sollte die Teleskop-Tür während des Flugs komplett geöffnet werden.
11:52Bei etwa 500 Kilometern pro Stunde öffneten die Piloten per Knopfdruck das riesige Rolltor.
12:00Auch nach allen Simulationen im Windkanal und am Computer war dies ein Moment voller Spannung.
12:11Die fliegende Sternwarte absolvierte eine ganze Reihe Flugtests über der kalifornischen Mojave-Wüste.
12:18Gelegenheit für die Ingenieure, die Luftbewegung im und um das Teleskop herum zu untersuchen.
12:22Gleichzeitig wurden vor allem Flugeigenschaften, Aerodynamik und die strukturelle Festigkeit des umgebauten Jumbo-Jets getestet.
12:34Ende 2010 konnte Sophia dann den eigentlichen wissenschaftlichen Testbetrieb aufnehmen.
12:40Bei der Generalüberholung in Hamburg wird der Jet fast komplett zerlegt.
13:01Über 50.000 Arbeitsstunden sind für die Inspektion eingeplant.
13:12Hier sind wir jetzt unter der Fläche im Bereich Übergang Rumpf zur Fläche.
13:18Man kann hier Teile der Klimaanlage sehen.
13:21Das sind sogenannte Mannlöcher.
13:23Hier kann man hineinklettern und kann eben die entsprechenden Kontrollen und auch Wartungsarbeiten durchführen.
13:32In erster Linie finden hier Strukturkontrollen statt in den Tanks und Kraftstoffzufuhr.
13:37Kabel müssen inspiziert werden auf Brüchigkeit und eben festen Sitz.
13:42Weiterhin muss man auch gucken, dass der Tank dicht ist.
13:45Auch das wird überprüft und gegebenenfalls auch bei uns erneuert.
13:47Die Hamburger Techniker suchen penibel auch nach kleinsten Beschädigungen.
13:52Die werden protokolliert und behoben.
13:56Und hier hat man mal was Klassisches.
13:59Hier hat man eine Beanstattung festgestellt.
14:01Man kann sehen, dass die Abdeckung hier unterbrochen ist.
14:06Es wurde festgestellt.
14:07Man hat hier Zugangsschrauben.
14:09Die werden gelöst.
14:10Dann kann man diese Naht, diese Verkleidung hier, das ist eigentlich mehr Gummi, austauschen.
14:19Das ist eine Abdichtung, damit hier die Luft weiterhin ungeströmt unter der Fläche durchfließen kann.
14:24Wird ausgetauscht, wird lackiert.
14:27Und dann wird das Ganze wieder angeschraubt.
14:30Und dann kann es auch wieder abgeschrieben werden als erledigt.
14:34Jede Schraube, jedes Aluminiumblech der Maschine wird gesichtet und überprüft.
14:39Immerhin, der Jet ist über 30 Jahre alt.
14:43Doch bei entsprechender Wartung ist das kein Alter für ein Flugzeug.
14:47Die Grundkonzeption der 747 stammt aus den 60er Jahren.
14:51Das heißt, viel Mechanik, wenig Elektronik.
14:53Wir sind jetzt im Bereich des Hinterholms, der Fläche und auch des Center-Tanks.
15:03Man kann auch die Hydraulikversorgung hier sehen und auch Steuerseile für die sogenannten Flight Controls.
15:10Das heißt also die Steuerelemente, die in diesem Fall das Flugzeug links und rechts fliegen lassen.
15:15Bei diesem Flugzeug handelt es sich um eine rein manuelle und maschinelle Steuerung.
15:20Man muss sich vorstellen, dieses Flugzeug wurde mal in den 60ern entwickelt, des vorhergehenden Jahrhunderts.
15:28Und die Technologie, die man hier sieht, die verbaut ist, ist jetzt weit über 50 Jahre alt.
15:35Heimatbasis von SOFIA ist das NASA-Forschungszentrum im kalifornischen Palmdale.
15:40Von hier aus startet das fliegende Observatorium zu seinen Missionen.
15:43Das Beeindruckendste ist diese große Öffnung, die sich durch diese obere Tür bis hier unten schließen lässt.
15:51Zusätzlich gibt es hier noch diese Vorrichtung, die sich Apertur nennt, mit dieser Rampe hier.
15:57Und wenn das Flugzeug mit 850 Stundenkilometern durch die Atmosphäre fliegt, strömt die Luft hier rüber weg
16:02und schmiecht sich hier ganz elegant wieder an, sodass die Luft nicht hier rein strömt und der Luftstrahl auf dieses Teleskop trifft.
16:10Dann würde es aus seiner Richtung geworfen, dann kann man es nicht mehr stabil halten.
16:15Dank der ausgefeilten Aerodynamik herrschen in der Teleskopkammer bei geöffnetem Tor nur etwa 80 Stundenkilometer Windgeschwindigkeit.
16:21Diese dunkle Struktur ist eine Kohlefaserstruktur, das ist eine sehr steife Struktur, aber bei gleicher Steifigkeit wie Stahl deutlich leichter.
16:36Es war eines der Hauptziele, dieses Teleskop möglichst kompakt zu bauen, weil eine 747 ist zwar sehr groß, aber nicht unendlich groß.
16:44Und deswegen muss es kompakt hier rein und gleichzeitig sehr leicht sein.
16:47Die Basis von SOFIA liegt inmitten der Edwards Air Force Base.
16:52Von hier aus startete bereits Chuck Yeager zum ersten Überschallflug der Menschheitsgeschichte.
16:58Die SOFIA-Missionen starten am frühen Abend.
17:02Bis die Instrumente gecheckt, heruntergekühlt und das Flugzeug betankt ist, wird es Nacht.
17:08Den ersten reinen Wissenschaftsflug absolvierte SOFIA Ende 2010.
17:17Das fliegende Teleskop startet in der Nacht.
17:20Nach etwa 45 Minuten wird das Flugzeug seine Einsatzhöhe von etwa 12.000 Metern erreichen.
17:26Über 10 Stunden Flugrund astronomischer Beobachtungen liegen vor der Besatzung und den Wissenschaftlern.
17:31Sophia ist ein fliegendes Großlabor.
17:50Ein Jumbojet, vollgepackt mit modernsten wissenschaftlichen Geräten und mit einem riesigen Teleskop im Heckbereich.
17:57Nach dem Erreichen der Einsatzhöhe öffnen die Piloten die Teleskoptür.
18:10SOFIA fängt das Ziel ein und lässt es dann nicht mehr los.
18:13Ein Ziel, das Hunderte, Tausende oder aber Millionen von Lichtjahren entfernt ist.
18:19Die Bilder spiegeln die Vergangenheit der Sterne.
18:22Im Inneren von SOFIA herrscht wissenschaftliche Sachlichkeit.
18:29Die Passagiere bringen sich ihr Essen und ihre Getränke selber mit.
18:32Stewardessen gibt es an Bord dieses Jumbos nicht.
18:35Die Besatzung teilt sich auf in Techniker und Wissenschaftler.
18:41Die Techniker an Bord sind für die Kontrolle und Funktion aller Instrumente,
18:45besonders aber für die stabile Ausrichtung des Teleskops verantwortlich.
18:49Das steht im Raum still, fixiert auf sein Ziel.
18:53Was sich bewegt, ist das Flugzeug außen herum.
18:55Der ausgerichtete Spiegel bewegt sich nicht um den Bruchteil eines Millimeters.
19:04Er würde sein Ziel sonst sofort verlieren.
19:07SOFIA beobachtet ausschließlich im infraroten Bereich.
19:11Für das bloße Auge des Menschen unsichtbares Licht.
19:14Für die Erforschung des Universums aber hervorragend geeignet.
19:18Wenn Sie Planeten untersuchen wollen, wenn Sie interstellare Wolken untersuchen wollen,
19:26wenn Sie die Bildung von Sternen untersuchen wollen, wie bilden sich Planeten,
19:30dann müssen Sie ins Infrarote gehen, weil im Sichtbaren da gar nichts zu sehen ist.
19:34Infrarote ist ja Wärmestrahlung.
19:36Alles, was so zwischen 1000 Grad Celsius und minus 270 ist, ist warm.
19:42Diese Strahlung sehen wir nicht, aber wir haben Instrumente, die das sehen können.
19:46Wir haben Kameras, die im Infraroten arbeiten können.
19:49Das Weltall sieht völlig anders aus, wenn man im Infraroten Ergebnisse, also Beobachtungen macht
19:54und sich die Ergebnisse anschaut.
19:56Da sehen Sie keine Sterne mehr, da sehen Sie leuchtende Wolken, leuchtende Gase, Zusammenballungen und kühle Körper.
20:04Die Astrophysiker befinden sich auf einer nicht endenden Forschungsreise
20:08bis an die Grenzen unseres Universums und darüber hinaus.
20:12Die Erde ist nur ein Sandkorn an einem gigantischen Strand.
20:15Unser Sonnensystem nur eines unter Myriaden, ein Trabant in der Unendlichkeit.
20:21Eine Reise auch an die Grenzen des Wissens, auf der Suche nach dem Bauplan des Ganzen.
20:26Eine Reise aber, die in immer kürzer werdenden Zeitabständen immer neue Erkenntnisse bringt.
20:33Eine Expedition, die ganz konkrete Forschungsziele verfolgt.
20:37So die Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.
20:41Exoplaneten.
20:42Auch ein Amateur kann heute Exoplaneten beobachten,
20:48weil viele Exoplaneten so umlaufen, dass sie vor der Sternscheibe vorbeilaufen.
20:54Und wenn sie vor der Sternscheibe vorbeilaufen,
20:56dann wird die Lichtintensität vom Stern etwas geringer.
21:00Der Stern wird etwas dunkler.
21:01Das sind nur Bruchteile von Prozent, aber mit modernen Kamerasystemen kann man das sehen.
21:05Und vor allen Dingen, wenn das immer wiederkehrend ist, alle paar Tage, dann wissen sie, aha, das ist ein regelmäßiges Ereignis, da muss ein Planet umlaufen.
21:12Es ist die Suche nach einer zweiten Erde, die Suche nach fernen Planeten, die Sterne außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen
21:19und vielleicht Bedingungen für die Entstehung von Leben bieten.
21:23Die Frage nach den Exoplaneten ist sehr alt.
21:28Und eine der Fragen ist, are we alone? Sind wir alleine?
21:32Und so beschäftigt die Astronomen und Astrophysiker nicht nur die Mechanik hinter dem Universum.
21:38Die Suche nach den Anfängen und der weite Blick zurück in die eigene Vergangenheit hat auch immer etwas Philosophisches.
21:44Wo eigentlich befindet sich der Mensch?
21:49Ich glaube, was dahinter steckt, ist das Bedürfnis des Menschen, seine Welt eben zu beschreiben und greifbar zu machen.
21:58Aristoteles propagierte ein geozentrisches Weltbild, wo die Erde im Mittelpunkt stand und darum dann die verschiedenen Sphären mit den Planeten und die äußerste Sphäre waren die Fixsterne.
22:10Auch der griechische Philosoph Ptolemäus sah die Erde als Mittelpunkt des Universums.
22:16Erst knapp 1500 Jahre später wandelte sich dieses Bild.
22:20Nikolaus Kopernikus rückte die Sonne in das Zentrum der Welt, um die sich die Planeten und so auch die Erde bewegten.
22:27Seine Forschung beruhte auf reinen Berechnungen.
22:31Erst eine bahnbrechende Erfindung untermauerte seine Theorien.
22:34Es gab Linsenmacher in Niederlanden, die probiert hatten, Brillen zu bauen und dann eben auch die Idee gehabt haben, zwei von diesen Linsen zu koppeln und daraus ein Teleskop zu machen.
22:48Galilees Forschungen stützten das neue Weltbild des Kopernikus.
22:52Die Erfindung der Niederländer gab ihm das ideale Instrument, um seine Theorien zu untermauern.
22:56Galileo Galilei hörte relativ schnell, dass in den Niederlanden Teleskope gebaut wurden.
23:02Warum Galileo so berühmt geworden ist mit dem Teleskop, liegt einfach daran, dass er der Erste war, der ein Teleskop für astronomische Beobachtung genutzt hat.
23:12Es war die Geburtsstunde der modernen Astronomie.
23:15Vor Galileos Augen taten sich neue Welten auf.
23:18Das Teleskop hatte die Tür zum Universum geöffnet.
23:22Überall auf der Welt begann man, immer größere und immer bessere Teleskope zu bauen.
23:29Ende des 19. Jahrhunderts war dann die Blütezeit der großen Refraktoren, riesige Linsenfernrohre, untergebracht in wahren Kathedralen der Astronomie.
23:40So entstand 1899 auch der große Refraktor auf dem Telegrafenberg in Potsdam.
23:54Mit dem großen Refraktor wollte man ein Vorzeigeinstrument haben, um zu zeigen, dass die Wissenschaften, die hier betrieben werden in Preußen, zu den fortschrittlichsten Wissenschaften in der Welt gehörte.
24:05Und so kam der Kaiser persönlich zur Einweihung des damals größten Fernrohrs der Welt.
24:11Auch in der Wissenschaft sah der fortschrittsgläubige Regent ein Mittel, um Deutschlands Prestige in der Welt zu steigern.
24:18Hier verbrachten Generationen von Sternenguckern ihre Nächte mit der Beobachtung des Firmaments, immer auf der Suche nach neuen Entdeckungen und Erkenntnissen.
24:28Bis heute zählt der große Refraktor in Potsdam zu den vier größten Linsenteleskopen der Welt.
24:37Bis 1968 erforschte man mit ihnen das Universum.
24:42Nebenan entstand zwei Jahrzehnte und einen Weltkrieg nach des Kaisers Besuch ein Observatorium mit komplett anderem Prinzip.
24:51Der von Erich Mendelssohn 1919 gebaute Turm beherbergt ein Sonnenteleskop.
24:57Der Turm gehört, wie der große Refraktor, zum Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam.
25:07Das Observatorium wurde vom Astrophysiker Erwin Finley freundlich,
25:12zur Überprüfung der erst ein paar Jahre alten Relativitätstheorie von Albert Einstein erschaffen.
25:19Und so trägt der Turm auch dessen Namen.
25:22Einsteinturm.
25:27Die Beobachtung der Sonne bestimmt in großem Maße die Astrophysik.
25:33Sie bildt die Grundlage zum Verständnis vom Aufbau der Sterne.
25:37Das Sonnenobservatorium im fast 100 Jahre alten Einsteinturm ist noch voll funktionsfähig.
25:43Jetzt müssten wir im Prinzip die Kuppel so ausrichten, dass das Sonnenlicht auf den Spiegel fallen kann.
25:54Die Spiegel unter der Kuppel leiten das Sonnenlicht in das eigentliche Teleskop im Turm.
25:59Dieser Spiegel fängt das Sonnenlicht ein.
26:02Man sieht, er hat hier eine Achse, die ist parallel zur Rotationsachse der Erde.
26:06Das heißt, wenn sich die Sonne übers Himmelszelt bewegt in die Richtung, verfolgt wird die Sonne mit diesem Spiegel.
26:15Der Spiegel schickt dann das Licht zu dem zweiten Spiegel.
26:19Und der hat eigentlich nur die Aufgabe, das Licht hier runter in das Turm-Teleskop zu schicken,
26:23wo das Licht dann durch eine 60 Zentimeter große Linse fällt.
26:26Diese Linse hat eine Brennweite von 14 Metern und diese Linse macht dann ein Sonnenbild etwa von dieser Größe 14 Zentimetern im Optiklabor, im Kellerlabor vom Einsteinturm.
26:41Das Teleskop steht schwingungsfrei auf einem eigenen Fundament.
26:46Der Turm umgibt es als schützende Hülle.
26:49Das umgelenkte Sonnenlicht fällt durch das Turm-Teleskop hinab in Richtung Keller.
26:56Dann kann das Sonnenlicht in das Kellerlabor.
27:04Das Sonnenobservatorium auf dem Potsdamer Telegrafenberg ist bis heute eine leistungsfähige wissenschaftliche Anlage.
27:11Im Keller des Turms befindet sich das eigentliche Forschungslabor.
27:15Hier angekommen, wird das Licht der Sonne erneut umgelenkt.
27:18Das Licht trifft dann auf diesen Spiegel und der lenkt das Licht jetzt hier über diese optische Bank, wo wir hier Instrumente testen können.
27:29Und dann fällt das Licht auf diese Wand.
27:31Hier befindet sich der Spektrographen-Spalt.
27:34Der Spektrograph ist das Herzstück des Observatoriums.
27:38Das Sonnenlicht wird hier in seine Wellenlängen zerlegt.
27:40Jede Wellenlänge entspricht einer einzelnen Farbe.
27:44Dem Physiker Josef Fraunhofer fiel auf, dass es im Farbspektrum der Sonne auffällige Linien gibt.
27:51Diesen Linien konnte er einzelne chemische Elemente zuordnen.
27:55So kann man anhand der Spektrallinien die chemische Zusammensetzung der Sonne bestimmen.
28:00Geschaffen wurde das Observatorium ursprünglich zur Überprüfung der allgemeinen Relativitätstheorie Albert Einsteins.
28:12Das gelang hier zwar nicht, doch Einstein wurde auf Lebenszeit zum Vorsitzenden der Sternwarte ernannt.
28:22Hier hat man sich getroffen, um über Arbeitsergebnisse zu reden.
28:26Eine Arbeitsbesprechung hat man gemacht und auch das Kuratorium des Einsteinturms hat sich hier getroffen, wo auch dann Herr Einstein da war.
28:34Hier stehen drin die Uhrzeiten, mit welchen Kameras beobachtet worden ist.
28:38Das sind also im Prinzip die Laborprotokolle vom Einsteinturm, die uns dann auch ermöglichen,
28:44die Daten, die hier gewonnen worden sind, auszuwerten, auch heute noch.
28:48Das hier sind Fotoplatten, wo jeden Tag, wenn es das Wetter erlaubt hat, Aufnahmen der gesamten Sonnenscheibe aufgenommen worden sind.
28:59Wir sehen hier also die Sonnenflecken, die sich längs des Äquators, der von Ost nach West verläuft, aufreihen.
29:06Dann hier kleinere Gruppen, die vom Sonnenrand dann bis hier über die Sonnenmitte sich erstrecken.
29:11Das Turmteleskop spielt auch heute eine wichtige Rolle.
29:15Hier wird der wissenschaftliche Nachwuchs ausgebildet. Und es werden neue optische Instrumente getestet.
29:24Die Sonne, sie ist der Quell allen Lebens auf der Erde.
29:27Ihr Licht und ihre Wärme bestimmen die Existenz des Menschen.
29:31Generationen vergötterten oder fürchteten sie.
29:34Wenn sie sich verdunkelte, bedeutete das Pest, Tod, den Weltuntergang.
29:38Die Sonne bestimmt die Tageszeiten und steuert das Klima auf der Erde.
29:43Ein riesiger Kernreaktor voll von scheinbar unendlicher Energie.
29:47Ein Stern, dessen Gegenwart der Mensch hautnah zu spüren bekommt.
29:51Und doch nur ein Stern unter Milliarden in unserer Galaxie.
30:01Europas modernstes und größtes Sonnenteleskop steht auf einem Vulkan auf der Insel Teneriffa und heißt Gregor.
30:09Die klare und ruhige Luft über den Wolkenschichten bietet ideale Bedingungen für die Sonnenbeobachtung.
30:16Mitentwickelt wurde Gregor von den Wissenschaftlern des Einsteinturms am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam.
30:22Das Teleskop liefert Bilder der Sonne in einer bisher nicht erreichten Qualität.
30:33Für ein Sonnenteleskop ist es wichtig, einen großen Spiegel zu haben, in diesem Fall anderthalb Meter groß.
30:39Und erstmal braucht man einen großen Spiegel, um sehr viel Licht einzusammeln, weil unsere Instrumente sehr genau Messungen durchführen müssen.
30:45Und dafür braucht man viel Licht. Je größer der Spiegel, desto kleinere Details kann man auf der Sonne sehen.
30:52Die Astrophysiker auf der Suche nach den Geheimnissen unseres Universums.
30:56Im April 1990 startet das Space Shuttle Discovery vom US-amerikanischen Weltraumbahnhof in Florida.
31:12Im Laderaum des Raumschiffs befindet sich das Hubble-Weltraumteleskop.
31:24Das Auge im All ist nach dem US-amerikanischen Astronomen Edwin Paul Hubble benannt.
31:31Er entdeckte die Natur von Spiralnebeln und nach einer von ihm erdachten Formel lässt sich das Alter des Universums schätzen.
31:42Erst die Raumfahrt ermöglichte es, Sterne und Planeten zu beobachten, weit über der störenden Schicht der Erdatmosphäre.
31:55Die Weltraumfahrt erfüllte einen alten Menschheitstraum, die Erforschung des Universums aus dem All heraus.
32:04Der freie Blick in die Unendlichkeit.
32:06Und so lag es nahe, ein Teleskop ins Weltall zu schaffen.
32:14Ungestörtes Beobachten, ohne Umwelteinflüsse und die trübende Luftschicht der Erde.
32:19Wissen Sie, der Einfluss der Luftschicht ist erstaunlich.
32:28Da bitte, das sind zwei Aufnahmen vom Mars, hergestellt durch zwei gleichartige Teleskope.
32:34Die eine ist von der Erde aus aufgenommen durch die Atmosphäre und die andere ist hier entstanden.
32:40Ein Unterschied, nicht?
32:42Das Menschen Auge im All sollte das Weltraumteleskop Hubble sein.
32:56Doch das Auge entpuppte sich als kurzsichtig.
32:59Hubble lieferte unscharfe Aufnahmen. Ein Schock für die Wissenschaftler.
33:03Das Spiegelsystem von Hubble besteht aus mehreren Einzelteilen.
33:08Und diese Einzelteile haben nicht gut zusammen funktioniert, weil der Hauptspiegel die falsche Krümmung hat.
33:13Das bedeutet, Hubble hatte eine Brille, die nicht passte. Und Hubble hat unscharf gesehen.
33:20Nun kann man nicht den Hauptspiegel wieder auf die Erde zurückbringen und ihn nachpolieren und sagen, so jetzt stimmt es.
33:25Sondern man muss noch eine zweite Brille haben, damit die Fehler der ersten korrigiert werden.
33:30Was dann anlief, war wohl die teuerste Augenoperation der Welt.
33:35In mehreren Missionen flogen Astronauten zu Reparatureinsätzen das Weltraumfernrohr an.
33:41Mit Erfolg, der Fehler konnte im All korrigiert werden.
33:47Die Wissenschaft war versöhnt. Hubble lieferte die erwarteten Bilder.
33:51Gestochen scharf.
33:54Bilder von einer bizarren, faszinierenden und verwirrenden Schönheit.
33:58Landschaften aus Licht- und Sternenstaub- und Gaswolken, geformt durch kosmischen Wind und Strahlung.
34:05Niemals zuvor haben Menschen so tief ins Weltall geschaut.
34:08Hubble blickt weit zurück in die Vergangenheit.
34:11Das Teleskop fängt Lichtwellen auf, die vor mehr als 13 Milliarden Jahren ihre Quelle verließen.
34:17Im Augenblick haben wir das goldene Zeitalter der Astronomie.
34:23Die Satelliten, die im Weltall herumkreisen und astronomische Ergebnisse liefern, zum Beispiel das Hubble Space Telescope, das ist fantastisch.
34:29Der Wissenszuwachs über Raumfahrtmissionen zu den Planeten ist unglaublich.
34:35Die ganzen Lehrbücher von vor 50 Jahren können sie alle wegwerfen, denn das Wissen nimmt so schnell zu, dass wir alle paar Jahre wieder etwas Neues finden.
34:47Sophia fliegt nur nachts. Das Observatorium braucht den dunklen Sternenhimmel für seine Beobachtungen.
34:53Jede Mission ist akribisch geplant.
35:03Die Kunst der Flugplanung liegt darin, die einzelnen Flugabschnitte so zu kombinieren, dass man alle gewünschten Ziele beobachten kann während eines Flugs.
35:14Wir fliegen ein Zickzack-Muster die ganze Nacht, entweder über den USA oder über den Pazifik.
35:20Für die Flugverkehrskontrolle ist es natürlich auch sehr ungewöhnlich, weil wir nicht von A nach B fliegen mit einem genau vorgegebenen Ziel,
35:29sondern wir fliegen halt immer so, wie die Sterne wandern.
35:32Das war gerade in der Anfangsphase eine längere Diskussion, bis die ganzen Flugverkehrslotsen wussten, was Sophia da jede Nacht macht.
35:40Das an einem Flugzeug untergebrachte Teleskop vereint die Vorteile irdischer Sternwarten mit denen von Observatorien im All.
35:54Sophia lässt 99 Prozent der störenden Wasserdampfschicht unter sich.
35:58Und wie bei Fernrohren am Boden können die Forscher jederzeit verschiedene Zusatzgeräte oder Kameras an dem Teleskop montieren.
36:06Man könnte natürlich mit so einem Beobachtungsplatz ins Weltall gehen, aber einmal ist das Weltall natürlich auch sehr teuer.
36:25Und meistens ist es so, wenn sie ins Weltall gehen, dann haben sie keine Kontrolle mehr über den Satelliten.
36:31Das heißt, der Satellit ist da oben, wenn er funktioniert, ist gut, wenn er nicht funktioniert, dann haben sie Pech gehabt, dann ist die Mission zu Ende.
36:37Und noch einen Vorteil bietet Sophia.
36:42Infrarot-Teleskope müssen stark gekühlt werden.
36:45Ihre eigene Wärmeausstrahlung würde die Beobachtungen sonst beeinflussen und verfälschen.
36:52Gekühlt wird meist mit flüssigem Helium.
36:55Und im Allstationierte Teleskope können nur einen sehr begrenzten Vorrat an Kühlmitteln mitführen.
36:59Der Herschel-Satellit, der hatte dann irgendwann kein Kühlmittel, obwohl der Rest wunderbar funktionierte.
37:07Und dann ist die Mission zu Ende.
37:09Sophia als Flugzeug kann landen, wir können nachtanken und dann wieder starten.
37:14Das heißt, wir sind dann wieder frisch.
37:16Gesteuert wird Sophia von Testpiloten der NASA.
37:19Sie fliegen die von den Wissenschaftlern ausgearbeiteten Flugpläne ab.
37:23Sophia hat Beobachtungsflüge von 10 bis 11 Stunden Dauer.
37:31Das ist die reine Flugzeit zwischen Start und Landung.
37:35Da fallen etwa 8 bis 8,5 Stunden nachher an Beobachtungszeit an,
37:41in denen die Wissenschaftler tatsächlich Sternbeobachtungen durchführen können.
37:45Wenn wir nach Westen fliegen, können wir Objekte am südlichen Himmel beobachten.
37:49Und wenn wir nach Osten fliegen, können wir Objekte am nördlichen Himmel beobachten.
37:55Neben der dreiköpfigen Crew fliegen auf Sophia bis zu 20 Wissenschaftler und Techniker mit.
38:00Bei jeder Mission peilt das Teleskop verschiedene Ziele an.
38:04Normalerweise werden bodengebundene Teleskope auf massivem Fels gebaut,
38:09mit viel Beton und mit viel Stahl im Fundament, damit die ja nicht wackeln.
38:13Und hier baut man nun ein großes Teleskop in eine fliegende Plattform ein, die sich ständig bewegt.
38:19Wenn man auf Sophia mitfliegt, sieht man die ganze Zeit im hinteren Rumpfbereich das Teleskop arbeiten und sich bewegen.
38:26Aber in Wahrheit steht dieses Teleskop still im Raum und guckt auf den Stern.
38:31Und das Flugzeug bewegt sich außenrum.
38:34Die Forschungsflüge von Sophia dauern die ganze Nacht.
38:38Anstrengende, aber auch erfüllende Forschungsarbeit.
38:40Dieses Gefühl, wenn alles zusammen funktioniert.
38:45Das Flugzeug fliegt, das Teleskop funktioniert, das Instrument misst und man kriegt Daten raus.
38:50Man sieht dann so langsam, wie sich so ein Bild ergibt auf dem Bildschirm.
38:53So Mosaike werden zusammengesetzt und Sie sehen dann diese Messergebnisse.
38:56Das ist fantastisch.
38:57Doch wenn man Sophia in der Hamburger Werft sieht, kann man kaum glauben, dass das Observatorium jemals wieder fliegen wird.
39:05Die Techniker dringen bis zu den Eingeweiden des Fliegers vor.
39:09Kilometer von Kabeln müssen überprüft werden, jedes Einzel.
39:13Einrichtung, Innenverkleidung, die Decke, selbst der Boden sind nicht mehr vorhanden.
39:17Der Fußboden wird komplett gelöst, entfernt, um dann eben die entsprechenden Strukturkontrollen hier durchzuführen.
39:28Da können wir ein Stück nach hinten gehen.
39:31Wo sonst die Techniker und Wissenschaftler arbeiten, ist nur noch das Skelett des Flugzeugs übrig.
39:36Allein das Teleskop wird von Mitarbeitern der NASA gewartet.
39:41Hier kann man ganz schön sehen einen Schaltschrank für die Teleskopsteuerung.
39:46Und hier die Kabinenseite des Teleskopes.
39:50Man kann hier sehr schön sehen, hier vorne wird das Instrument normalerweise angeflanscht.
39:55Das kann man austauschen.
39:57Das ist das Besondere an der Sophia.
39:59Man kann hier sehen die Lagerung, das Druckschott selber, das neue Druckschott, das eingebaut werden musste.
40:07Und die enorme Leistung, die hier reingegangen ist für den Umbau.
40:11Und in dem Teil der Kabine, das kann man hier vielleicht ganz gut sehen,
40:16auch werden die Schaltpulte und Steuerelemente, die Überwachungstische eingebaut.
40:26Drei derer an der Zahl.
40:28Kleiner Konferenztisch auf der anderen Seite noch.
40:31Und ansonsten ist die Kabine sehr spartanisch eingerichtet.
40:35Bei der Überholung sind auch Mängel zutage getreten.
40:38Lufthansa-Techniker entfernen Nieten, um Teile der tragenden Struktur des Flugzeuges auszubauen.
40:43Hier sehen wir jetzt gerade das Cockpit.
40:47Wir sind im Moment dabei, einen kompletten Spand auszutauschen.
40:51Bei der Befundung haben wir festgestellt, dass ein Riss aufgetreten ist in eben diesem besagten Spand.
40:58Und den tauschen wir jetzt aus.
41:00Das ist ein sehr komplexer Eingriff.
41:01Wir schätzen, dass wir ungefähr zehn Tage lang jetzt für den Ausbau und die Vorbereitung des Einbaus benötigen,
41:10um dann auch noch mal weitere zehn Tage den Einbau durchführen zu müssen.
41:14Das auf drei Schichten, sieben Tage die Woche jetzt.
41:17Auch das Cockpit von Sophia wird rund erneuert.
41:20Neben moderner Elektronik bekommen die Piloten neue Fenster.
41:23Bei den Scheiben haben sich in den Zwischenschichten Blasen gebildet.
41:30Und deshalb mussten diese Scheiben gewechselt werden.
41:33Und wir sind jetzt auch von Acrylscheiben auf Glasscheiben umgewechselt.
41:38Das ist eine Modifikation, die wir auch gleichzeitig durchführen hier.
41:40Das Flugzeug im Augenblick ist hier mutwillig zerlegt.
41:43Und ich hoffe, dass die Lufthansa das auch wieder zusammensetzen kann.
41:48Ich habe keinen Zweifel, dass sie es schaffen wird.
41:51Von daher sehe ich das mit relativer Ruhe.
41:55Ein gutes halbes Jahr wird das fliegende Teleskop an den Boden gefesselt sein.
42:00So lange brauchen die Hamburger Techniker, um das Flugzeug in den Neuzustand zu versetzen.
42:05Wir werden zum Ende dieser Liegezeit das Flugzeug wieder flugfähig haben.
42:10Dann werden wir die entsprechenden Bodenteste durchführen,
42:13bevor wir dann zu unserer eigentlichen Flugtestphase kommen.
42:16Es werden alle Systeme überprüft.
42:18Und erst dann können wir das Flugzeug sicher dem Betreiber wieder zurückheben.
42:24Nach dem Abschluss der Arbeiten ist dies ein ganz neues Werkzeug, ein ganz neues Observatorium.
42:30Danach geht es mit unseren Missionen mit voller Kraft weiter.
42:35Nach dem Werftoffenthalt in Hamburg wird Sophia zurück zur Basis nach Palmdale,
42:40Kalifornien fliegen, grundüberholt und modernisiert.
42:43Die nächsten Missionen sind bereits geplant.
42:46Über 100 Flüge pro Jahr soll das fliegende Teleskop dann absolvieren.
42:51Es wird neugeborene Sterne, Gasnebel und Planeten außerhalb unseres Sonnensystems erforschen.
42:57Und wie immer stehen die Entdecker erst am Anfang.
43:00Anahean, Laura 643-192-295-645Er
43:04Untertitelung des ZDK-75s
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