Arbeitsplatz Erde BLOG
Stipendiat werden
34.0522°, -118.2436°
SOFIA-Projekt in Zusammenarbeit mit der NASA (2)
Tags: , , , , | Comments Off

Arbeiten und Leben in der Wüste

Das Spiegelteleskop von SOFIA besteht aus einem Primärspiegel mit 2.7 m Durchmesser, einem dem Primärspiegel gegenüberliegenden beweglichen Sekundärspiegel, sowie dem Tertiärspiegel. Primär- und Sekundärspiegel sind sammelnde Spiegel, der Tertiärspiegel lenkt den aufgefangenen Lichtstrahl um 90° durch eine Röhre zum Instrument auf der andern Seite der Druckwand. Die Dreheinrichtung des Teleskops ist in die Druckwand eingelassen und ermöglicht eine theoretische Position zwischen 0° und 180°. Der Operationsbereich für Messungen bei geöffneter Türe liegt jedoch nur zwischen 17° bis 68°. Die tragende Struktur des Teleskopsbesteht aus Kohlefaserkunststoff und ist größtenteils schwarz beschichtet. Auf dem oberen Bild sieht man den Teil hinter der Druckwand, wo ein wissenschaftliches Instrument auf das Teleskop aufgesetzt ist.

Von den Mitarbeitern des DSI in Palmdale wurde ich sehr herzlich aufgenommen und ich bekam viele Tipps und Hilfe für das Leben in der Wüstenstadt. Palmdale liegt ca. 100 km nördlich von Los Angeles hinter den San Gabriel Mountains am Rande der Mojave-Wüste. Eigentlich ist Palmdale mit seiner Nachbarstadt Lancaster so verwachsen, dass man nicht bemerkt, wenn man die Stadtgrenzen überquert. Insgesamt erstrecken sich beide Städte über eine Fläche von mehr als 500 km² mit knapp 300.000 Einwohnern. Palmdale und Lancaster bilden das Zentrum des Antelope Valley, einer Region, in der man nur wohnt, wenn man für die Edwards Air Force Base, die NASA oder die Luftfahrtindustrie bei Lockheed, Northrop oder Boeing arbeitet oder sich kein Haus im Großraum von Los Angeles leisten kann. Sobald man die Berge überquert wird es sehr karg und trocken. In den Sommermonaten Juni-September steigen die Temperaturen im Schnitt auf 35°C, in Rekordjahren wurden 45°C gemessen. Im Winter kann es aber auch sehr kalt werden und schneien. Unter diesen extremen Bedingungen überleben nur wenige Pflanzen und somit ist die ganze Gegend recht karg und trist. Nur im Frühjahr zieht das Antelope Valley sogar Besucher von der Küste an, wenn ein orangefarbener Blütenteppich aus kalifornischen Poppy Flowers mehrere Quadratkilometer der Wüste bedeckt. Das ganze Jahr über kann man die für die Mojave-Wüste typischen Joshua Trees bewundern. Sie benötigen extrem wenig Wasser und wachsen trotzdem knapp 8 cm im Jahr.

Als die GPS-Empfänger wegen Zollproblemen mit knapp einem Monat Verspätung in Palmdale ankamen, konnte ich endlich mit meinen Messungen beginnen. Das GPS-Netz sollte rund um den Hangar angelegt werden, sodass man die Netzverdichtung ins Halleninnere durch die in alle vier Himmelsrichtungen gelegenen Hallentore vornehmen konnte. Um die geforderte Netzgenauigkeit zu erzielen, verblieben die beiden GPS-Empfänger stets 24 h auf ihrem jeweiligen Standpunkt. Das größte Problem während der GPS-Messungen bereitete der starke Wind, der im Herbst mit Böen bis zu 50-60 km/h durch die Wüste fegt. Das einzige Mittel dagegen war, die Stativbeine an beschwerenden Säcken festzubinden oder bei einem aufziehenden Sturm die Messung frühzeitig abzubrechen.

Zum Transport meiner Ausrüstung wurde mir ein Golf-Kart zur Verfügung gestellt, mit dem ich durch die Wüste fahren durfte. Mein Gefährt war für den harten Wüstenboden allerdings nicht wirklich geeignet und während starken Regenfällen kurz vor Weihnachten blieb ich in regelmäßigen Abständen stecken. Dank der Hilfe der netten NASA-Mitarbeiter, konnte ich aber immer schnell wieder befreit werden. Neben wettertechnischen Problemen lauerten während meinen Messungen noch weitere Gefahren. In der Mojave-Wüste sind neben süßen Hasen und Erdhörnchen auch gefährliche Klapperschlangen, braune Witwen und Coyoten beheimatet. Zum Glück blieb mir eine Begegnung mit Schlangen und Spinnen erspart. Nur einmal erschreckte mich ein Coyote, der sich aber gleich wieder aus dem Staub machte, als er mich erblickte. Nach der Ausgleichung des GPS-Netzes und der Einpassung ins WGS84-Netz folgte die Netzverdichtung mittels Theodolit. Diese Messungen waren wieder stark wetterabhängig. Hauptsächlich behinderten starke Windböen und Refraktion auf Grund der starken Sonneneinstrahlung ein zügiges Vorankommen. Das Ergebnis des Gesamtnetzes lag schließlich Ende Februar vor.

Beratungsgespräche auf dem VorfeldSchwer bepackt vor dem Hangar der NASAMessung auf dem Vorfeld mit SOFIA im Hintergrund

Der schwierigste Teil meiner Diplomarbeit folgte zum Schluss: die Orientierungsbestimmung des Teleskops auf der Grundlage des Festpunktfeldes. Da es sich bei SOFIA um ein so einzigartiges Projekt handelt, ist jeder Tag äußerst kostbar und schon Monate lang im Voraus geplant. Zahlreiche Wissenschaftler warten Jahre darauf, um ihr Instrument an das SOFIA-Teleskop zu hängen und erste spektakuläre Messergebnisse zu bekommen. So war es auch als ein Team aus Köln mit dem German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies (GREAT) in Palmdale zu ihren ersten wissenschaftlichen Flügen eintraf. Da musste ich mit meiner Diplomarbeit natürlich erst mal hinten anstehen, und warten bis das GREAT-Team wieder abgereist war. Außerdem drohte im März und April der „Government Shutdown“, was das Stilllegen sämtlicher US-amerikanischer Behörden also auch der NASA bedeutet hätte. Zum Glück wurde der Shutdown so lange aufgeschoben, bis sich die amerikanische Regierung auf einen neuen Haushaltsetat einigen konnte. Dennoch war es auch zu dieser Zeit schwer, das Flugzeug für einige Stunden zu bekommen, weil alle etwas nervös waren und wichtigere Dinge vorher noch abgeschlossen werden mussten. Anfang Mai bekam ich endlich die Chance eine Orientierungsbestimmung des Teleskops durchzuführen. Ich verwendete 4 Nieten auf der Teleskopstruktur als identische Punkte, um Transformationsparameter vom lokalen Teleskopkoordinatensystem ins globale UTM-Koordinatensystem zu definieren. Mit Hilfe der Transformationsparameter ließ sich nun jeder beliebige Punkt auf dem Teleskop ins UTM-Koordinatensystem überführen. Das Ergebnis meiner Diplomarbeit ist letztendlich ein einfaches Verfahren zur Bestimmung eines dreidimensionalen Vektors der zwischen den Mittelpunkten von Primärspiegel und Sekundärspiegel aufgespannt wird. Mit Hilfe dieses Vektors kann die Ausrichtung des Teleskops relativ zu geographisch Nord bestimmt und die Kreisel des Teleskops initialisiert werden.

Neben der Arbeit und den Messungen war stets die Mittagspause ein Highlight des Tages. So konnte man wenigstens für eine Stunde den fensterlosen und im Winter wie Sommer eisgekühlten Großraumbüros entfliehen. Der Hangar in Palmdale diente im zweiten Weltkrieg dem Bau der U-2-Bomber und wurde aus Angst vor Spionage komplett ohne Fenster gebaut. Außerdem braucht es der Durchschnittsamerikaner stets stark klimatisiert, ob bei der Arbeit, im Auto oder beim Einkaufen. Auch die Restaurants sind für deutsche Verhältnisse eher etwas frisch und so wurden wir von vielen Bedienungen komisch angeschaut, da wir meist bei angenehmen 20-25°C die sonst so verlassenen Tische im Freien benutzen. Leider freut man sich nach einem halben Jahr Palmdale nicht mal mehr über die Mittagspause, da man Buffets, Burger mit Pommes, asiatisches oder mexikanisches Essen nicht mehr sehen kann. Das soll nicht heißen, dass es in Kalifornien kein gutes Essen gibt. Die Supermärkte sind voll mit frischem Obst und Gemüse, nur leider wissen viele nicht, wie man es lecker zubereitet. Als Vegetarier wäre man in Palmdale sowieso verloren. Anders sieht es da 100 km weiter an der Küste aus, hier gibt es ideenreiche Salate und frische Gerichte mit allem, was der Pazifik an Meerestieren hervorbringt.

Riesenrad am Santa Monica PierWalt Disney Concert Hall in Downtown L.A.Ausblick auf Los Angeles vom Griffith Observatorium

Neben der tollen Arbeit blieb natürlich auch Zeit für andere Dinge. Am Wochenende fuhren wir oft ins ca. 1 Stunde entfernte Santa Monica oder nach Los Angeles. Das Wetter verwöhnte uns fast den ganzen Winter über mit Sonne und so waren auch Strandbesuche keine Seltenheit. Rund um die Pier von Santa Monica tummeln sich am Wochenende neben Touristen auch Einheimische, die sich am Strand entspannen und ihre Bräune pflegen. Auch ein Besuch auf dem berühmten Walk of Fame auf dem Hollywood Boulevard durfte natürlich nicht fehlen. In Downtown Los Angeles beeindrucken besonders die glänzenden Fassaden der Wolkenkratzer und Bürogebäude. Hier trifft man neben Geschäftsleuten viele schräge Gestalten, die einem ein paar Dollar abschwatzen wollen. Das wohl futuristischste Gebäude auf einem Hügel von Downtown Los Angeles ist die Walt Disney Concert Hall. Sie wurde 2003 von Frank O. Gehry entworfen und zählt, wegen ihrer Architektur und Akustik zu den bedeutendsten Konzerthallen der Welt. Die schönste Aussicht auf Los Angeles hat man vom Griffith Observatorium im Norden von Hollywood. Besonders in den Abendstunden, wenn sich der Dunst über der Stadt hebt und Millionen Lichter angehen, kann man den atemberaubenden Blick über die Metropole genießen.

Zum Schluss freute ich mich zwar sehr auf zu Hause, dennoch viel der Abschied schwer. Die hilfsbereiten Mitarbeiter des DSI waren mir über die lange Zeit sehr ans Herz gewachsen und auch ein paar nette amerikanische Kollegen vermisse ich jetzt schon. Ich werde mich noch lange an die vielen schönen Momente und Erfahrungen erinnern, die ich während des halben Jahres gemacht habe.

Kommentare sind geschlossen.