Resultater fra det flyvende observatorium Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) har lavet en landing med faglig prestigetyngde i tidsskriftet The Astrophysical Journal Letters’ spalter.
De tildelte tidligere på året en hel udgave til det flyvende observatorium. Det giver et løft, både fagligt og fysisk.
For oppe i stratosfæren er det 2,5 meter brede spejlteleskop højt over vanddampen i atmosfæren.
Vanddampen standser de infrarøde stråler fra fjerne tåger af gas og støv, langt uden for vores solsystem.
SOFIA ser usynlige stråler
En sådan tåge er som en livmoder for nye stjerner og solsystemer. De fødes, når gassen og støvet trækker sig sammen til sole og planeter. Dette sker for eksempel i den lysende gaståge Messier 42 i stjernebilledet Orion.
Du kan se den i Orions sværd, lige under hans bælte, på en klar vinteraften. Men SOFIA kan se meget mere end en lille kikkert, eller for den sags skyld en gigantisk stjernekikkert på jorden.
For SOFIA ser de infrarøde stråler. Havde vi haft øjne, som kunne se, hvordan regnbuen fortsætter fra grønt til gult til orange til rødt og så videre nedover i farvespektret, ville vi kunne se det, som kaldes for de nære infrarøde stråler.
Varmen fra Oriontågen
Og SOFIA kan se endnu længere ned over de fjerne infrarøde stråler, som vi kan genkende fra overfladen på en brændeovn: Varmestrålerne.
Det er ikke bare ovne, der udsender sådanne varmestråler. Også Oriontågen og andre skyer af gas og støv ude i verdensrummet udsender den samme usynlige varmeglød.
To af artiklerne i The Astrophysical Journal Letters handler specielt om denne tåge og de rekordskarpe billeder af varmestråler, som SOFIA har taget.
Billederne viser skyer, som er midt i fødslen af nye stjerner, det såkaldte BN/KL-kompleks. Andre billeder viser skriver af gas og støv, der er i færd med at trække sig sammen til planetsystemer.
Astronomerne kan også se, hvordan den seglformede gaståge Ney-Allen blæses ud fra stjernehoben Trapezium inde i Oriontågen.
Skyggen af Pluto
SOFIA skal ikke bare se på stjernetåger. Flyet skal også stille sig ind på den smalle skygge, som planeter eller dværgplaneter i vores solsystem tegner over jorden, når de går ind foran en fjern stjerne.
Sådanne begivenheder er nyttige for astronomerne. Når den fjerne stjerne gider ind bag kanten af for eksempel Pluto, så passerer stjernelyset gennem denne dværgplanets atmosfære.
Astronomerne kan så bruge spektrometre, der er tilkoblet teleskopet på SOFIA til at måle, hvordan stjernelyset farves af Plutos atmosfære. På denne måde kan de finde ud af, hvad denne atmosfære består af.
Spektrometrene på SOFIA skal også bruges til at finde ud af, hvad kometer og fjerne gaståger er lavet af.
En velegnet gammel jumbo
Jumbojetten, der bærer SOFIA op i 12.000 meters højde, har en broget historie. Boeing 747SP blev leveret til Pan American World Airways i 1977.
Forkortelsen SP står for Special Performance. Det indebærer at en del af skroget er blevet fjernet, så flyet blev kortere og lettere.
Dermed kunne det også yde bedre. Motorerne kunne skubbe flyet højere op og hurtigere frem end nogen anden jumbojet på den tid.
Senere gjorde flyet tjeneste i selskabet United Airlines i mange år, før det blev sat til landing på en flykirkegård uden for Las Vegas.
Nyt liv hos NASA
Men lykken smilede til den gamle ’luftens kæmpe’. I 1997 købte The National Academy of Sciences flyet gennem organisationen Universities Space Research Association (USRA), der har 105 forskellige forskningsorganisationer som medlemmer.
USRA planlagde at bygge flyet om til verdens største flyvende observatorium. Samme år købte NASA flyet af USRA, og begyndte med testflyvninger. Den tyske rumfartsorganisation Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt kom også med i projektet.
Efter en del planlægning og mange forsinkelser, kunne flyet så endelig i december 2010 lette ud på sit første videnskabelige togt fra NASAs Dryden Aircraft Operations Facility i Palmdale i California.
Svære betingelser i luften
At pege et teleskop mod stjernerne gennem en åben sideluge på en jumbojet er ikke bare en nem ting. Flyet svajer og ryster, og luften hvirvler med stor fart ind gennem sidelugen.
Teleskopets ophæng er dæmpet med olie under tryk. Desuden registreres alle flyets bevægelser med gyroskoper, højhastighedskameraer og andre instrumenter, så alle vibrationer kan ophæves med modsatte, hurtige justeringer.
Lastrummet, hvor teleskopet står, skal også køles ned for at undgå temperaturforskelle i forhold til den kolde luft i de store højder.
Når lugerne lukkes før landing, skal lastrummet fyldes af superkoldt flydende nitrogen for at hindre, at det dugger på de nedkølede spejl og instrumenter.
Skal mere på vingerne
Og nu er, hvad der svarer til to milliarder norske (og dermed cirka det samme i danske, red.) kroner, som NASA har pumpet ind i projektet, begyndt at komme ud i videnskabelige tidsskrifters spalter.
Der findes også flere satellitter med infrarøde instrumenter, men SOFIA har den fordel, at den lettere kan udstyres med forskellige instrumenter, og at den lettere kan repareres, hvis noget går i stykker.
SOFIA skal stadig oftere på vingerne i kommende nætter og vil være fuldt operativ i 2014 med cirka 100 flyvninger om året, ifølge NASA.
© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson
