Eine der letzten Boeing 747SP weilt jetzt in Köln: SOFIA

Es ist die erste komplette Kampagne, die SOFIA von Deutschland aus fliegt. Viermal pro Woche soll die bald 44 Jahre alte 747SP mit dem Kennzeichen N747NA bis Mitte März in den Nachthimmel aufsteigen, Westeuropa von Skandinavien bis zum Mittelmeer überfliegen und Wissenschaftlern an Bord wertvolle Erkenntnisse über das Weltall liefern. Vier Monate lang war der Sternwarten-Jumbo bei Lufthansa Technik in der Wartung, nun dürstet es Flugzeug und Crew nach neuen Taten.

Den Flugplanern rauchen die Köpfe

Normal erledigt SOFIA ihre nächtlichen Missionen von Palmdale in Kalfornien aus. Doch aus diversen Gründen hat sich das Projektteam für die kommenden Wochen in Köln eingemietet und wird von "Old Europe" aus in die Sterne blicken. Ganze 20 Flüge stehen im Plan – und auch wenn diese in rund 43.000 Fuß Höhe stattfinden, bedeutet das Operieren im dichten Luftraum Europas eine besondere Herausforderung. Beim Planen der Missionen können die Verantwortlichen sich jedoch auf Erkenntnisse stützen, die sie im September 2019 gesammelt haben. Damals brach SOFIA von Stuttgart aus zu einem fast zehnstündigen Beobachtungsflug auf – über 13 Länder hinweg.

Das fliegende Quartett

Mit ihrem 17 Tonnen schweren Infrarot-Teleskop im hinteren Rumpfbereich ist SOFIA natürlich ein Unikat – doch auch abseits dieses Umstands zählt das Flugzeug zu einer heute beinahe ausgestorbenen Spezies: Ganze vier Boeing 747SP fliegen überhaupt noch durch die Welt. Nachdem einer der beiden SP-Jumbos der Las Vegas Sands Corporation am Boden einem Hurrikan zum Opfer fiel, umfasst das fliegende Quartett noch zwei Testträger für Pratt & Whitney, die zweite SP der Las Vegas Sands Corporation – und eben SOFIA.

Ein Sportler für die NASA

Mit ihrer sportlichen Attitüde war die Boeing 747SP – das Kürzel steht für "Special Performance" – erste Wahl, als NASA und DLR in den 90er Jahren nach einem geeigneten Flugzeug für ihr gemeinsames Projekt suchten. Die SP besitzt das gleiche Tankvolumen wie die Basisversion 747-100, ist jedoch kleiner, steigt schneller, fliegt weiter – und war als Gebrauchtjet günstig zu haben. Im Mai 1977 als eine von nur 45 gebauten 747SP an Pan Am geliefert und dort als "Clipper Lindbergh" bis 1986 im Dienst, flog SOFIA bis Ende 1995 für United.

Verzerrte Blaupausen

Zwei Jahre später kaufte die NASA den ausrangierten Jumbo. In Waco, Texas, begannen anschließend die Umbauarbeiten. Es galt, ein Teleskop zu integrieren, dessen Glaskeramik-Spiegel einen Durchmesser von 2,7 Metern besitzt. Damit dieser Spiegel freie Sicht zu den Sternen erhielt, mussten die Konstrukteure ein Loch in den Rumpf schneiden. "Von der 747SP existierten jedoch keinerlei CAD-Daten", erinnert sich Flugzeugbauer Thomas Keilig vom Deutschen SOFIA-Institut der Uni Stuttgart. Lediglich verzerrte Blaupausen alter Tuschezeichnungen waren verfügbar. "Aber die waren nicht maßstabsgetreu."

Reverse Engineering

Die NASA besorgte sich daher das Rumpfstück einer weiteren 747SP und betrieb "Reverse Engineering": Man sägte den zweiten Rumpf im fraglichen Bereich auf und legte so die Geheimnisse der darunterliegenden Struktur offen. Erst danach wagte man sich an SOFIA heran. Vier auf sechs Meter misst das Loch nun in deren Rumpf, verschließbar durch ein dreiteiliges Türsystem. Anschließend kam ein Druckschott in den Flieger, in dessen Zentrum das Teleskop thront: Hightech made in Germany, auf einem Ölfilm gleitgelagert und mit Luftfedern gedämpft. Bewegungen des Flugzeugs werden so ausgeglichen, Vibrationen der Zelle abgefangen. "Bei besonders heftigen Turbulenzen können wir das Teleskop mit drei Bolzen fixieren", sagt Clemens Plank, SOFIA-Projektingenieur beim DLR. "Aber das kommt nur auf ganz wenigen Flügen vor."