SOFIA Data Center (SDC)

Das SOFIA Data Center (SDC) am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt einen/eine Datenwissenschaftler/in (m/w/d) in Vollzeit (39,5 h) bis TV-L 13.
SOFIA, ein Gemeinschaftsprojekt von DLR und NASA, sammelte von 2010 bis 2022 umfangreiche Infrarot-Astronomiedaten in über 750 Missionen. Das SDC bereitet diese Daten mit modernsten Methoden auf und stellt sie der internationalen astronomischen Gemeinschaft in einem öffentlichen Archiv nach Virtual Observatory-Standard zur Verfügung.

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Das SOFIA-Datenzentrum hat soeben einen vollständigen Satz von atmosphärischen Transmissionsmodellen veröffentlicht, die für Höhen zwischen 35.000 und 45.000 Fuß (~ 11 - 14 km) und niederschlagsfähige Wasserdampfkonzentrationen (PWV) von 1 bis 50 µm berechnet wurden. Dieser Datensatz wird von der REDUX-Datenverarbeitungs-Pipeline verwendet, um die astronomischen Beobachtungen von FIFI-LS hinsichtlich des Einflusses der Restatmosphäre über dem fliegenden Observatorium SOFIA zu korrigieren.

FIFI-LS war das hochempfindliche Bildspektrometer von SOFIA, das für astrophysikalische Forschung im fernen Infrarotbereich eingesetzt wurde und zu unserem Verständnis von Sternentstehung und des interstellaren Mediums beitrug.

Die veröffentlichten Transmissionsmodelle decken den Wellenlängenbereich zwischen 40 und 300 µm ab und wurden mit SDC-ATRAN berechnet, einer für SOFIA modifizierten Version des bekannten ATRAN-Programms von Steve Lord. Die Modelle werden als FITS-Binärtabellen gespeichert, einem in der Astronomie etablierten Standardformat. Durch die Online-Speicherung dieser Dateien an der Universität Stuttgart kann die REDUX-Software bei der Verarbeitung von Beobachtungen automatisch die benötigten Dateien herunterladen, ohne dass der gesamte Datensatz übertragen werden muss.

Der Datensatz ist über DaRUS, das Datenarchiv der Universität Stuttgart, öffentlich verfügbar: https://darus.uni-stuttgart.de/dataverse/irs-sofia-ad

SOFIA Data Center veröffentlicht neue Software-Version: SOFIA Redux 1.4

Das SOFIA Data Center (SDC) der Universität Stuttgart hat die Version 1.4. der Datenreduktionssoftware SOFIA Redux veröffentlicht. Mit diesem Release übernimmt das SDC offiziell die Weiterentwicklung der Software, die bis zu seiner Schließung im August 2023 vom SOFIA Science Mission Operations Center (SMO) am NASA Ames Research Center in Mountain View Kalifornien entwickelt und gepflegt wurde.

SOFIA Redux (sofia_redux) stellt leistungsfähige Datenreduktions-Pipelines für folgende Instrumente des Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) bereit:

• EXES – Echelon X (cross) Echelle Spectrograph
  Hochauflösender Spektrometer (4,5–28,3 µm)
• FIFI-LS – Field Imaging Far-Infrared Line Spectrometer
  Integral Field Spektrometer (51–200 µm)
• FLITECAM – First Light Infrared Test Experiment CAMera
  Imager mit Filtern und Grisms (1,0–5,5 µm)
• FORCAST – Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope
  Imager mit Filtern und Grisms (5–40 µm)
• HAWC+ – High-Resolution Airborne Wideband Camera
  Imager und polarimetrischer Imager (50–240 µm)

Diese neue Softwareversion stellt in erster Linie ein technisches Upgrade der bisherigen letzten Version 1.3.3 dar und behebt Probleme, die durch Weiterentwicklungen der zugrunde liegenden Bibliotheken entstanden sind. Darüber hinaus enthält SOFIA Redux 1.4 Verbesserungen für das FIFI-LS-Paket bezüglich Kalibration und die Datenqualität. Alle Neuerungen sind in der begleitenden Dokumentation ausführlich beschrieben, die zusammen mit der Software frei auf GitHub verfügbar ist: https://github.com/SOFIA-Data-Center/sofia_redux

Das SOFIA Data Center (SDC) plant zudem weitere Verbesserungen für die Instrumente EXES, FIFI-LS, FORCAST und HAWC+. Die Prozessierung der GREAT-Daten wird – wie bereits in der Vergangenheit – weiterhin an der Universität zu Köln durchgeführt. Für die FLITECAM-Daten sind aufgrund ihres geringen Volumens als Folge der wenigen geflogenen Missionen derzeit keine zusätzlichen oder verbesserten Verarbeitungsprozesse vorgesehen. 
Das SDC begrüßt ausdrücklich die Zusammenarbeit mit externen Entwicklerinnen und Entwicklern. Beiträge können in Form sogenannter Pull Requests eingereicht werden, sofern sie den gängigen Open-Source-Standards entsprechen.

Mit der Veröffentlichung der Softwareversion SOFIA Redux 1.4 unterstreicht das SOFIA Data Center seine Rolle als zentrales Kompetenzzentrum für die nachhaltige Nutzung der SOFIA-Daten. Derzeit bereitet das SDC eine umfassende Neuverarbeitung der Datensätze vor. Geplant sind unter anderem verbesserte Pointing-Informationen aus den Leitkameras, eine optimierte Korrektur des tellurischen Wasserdampfs sowie weitere methodische Verbesserungen. Die aufbereiteten Daten sollen über ein VO-kompatibles Online-Archiv bereitgestellt werden. Das Virtuelle Observatorium (VO) ist ein internationaler Standard, der astronomische Daten aus unterschiedlichen Observatorien digital vernetzt und über einheitliche Schnittstellen zugänglich macht. Zum Ende der aktiven Phase des SDC Mitte 2029 ist vorgesehen, das Archiv an das Deutsche Zentrum für Astrophysik (DZA) in Görlitz zu überführen.

Kontakt:
Dr. Bernhard Schulz
Projektwissenschaftler, SOFIA Data Center
Tel.: +49 174 532 6516
E-Mail: bernhard.schulz@irs.uni-stuttgart.de

Dr. Benjamin Greiner
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, SOFIA Data Center
Tel.: +49 711 685 69624
E-Mail: benjamin.greiner@irs.uni-stuttgart.de

Weitere Links zur News:

• SOFIA Data Center (SDC) der Universität Stuttgart
• Daten-Goldgrube für die astronomische Forschung, News der Universität Stuttgart, 12. September 2024

Weitere SOFIA Links:

• SOFIA Datencenter am IPAC Infrared Science Archive
• NASA SOFIA Missionsseite
• SOFIA Missionsseite der DLR Raumfahrtagentur    

Das SOFIA Data Center (SDC) wird mit Mitteln der DLR Raumfahrtagentur unter dem Förderkennzeichen FKZ 50OK2404 finanziert.

SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, war ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Förderkennzeichen 50OK0901, 50OK1301, 50OK1701 und 50OK2002) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wurde auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWE) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Die SOFIA-Aktivitäten wurden auf deutscher Seite von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR koordiniert und vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart durchgeführt, auf amerikanischer Seite von der NASA und der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente wurde finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.

Luft- und Raumfahrtforschung an der Universität Stuttgart
Die Stuttgarter Luft- und Raumfahrt ist eine bundesweit einzigartige interdisziplinäre Ideenschmiede für Schlüsseltechnologien im All und auf der Erde. Forschende der Universität Stuttgart bündeln Expertisen auf den Gebieten der Klima- und Energieforschung, Kommunikationstechnologie, Antriebstechnik sowie des KI-basierten Fliegens. Ein zentraler Schwerpunkt ist die Erforschung nachhaltiger technologischer Lösungen, die die ökologischen Auswirkungen der Luft- und Raumfahrt minimieren sollen. Geforscht wird interdisziplinär und im engen Dialog mit regionalen und internationalen Partnern aus Wissenschaft und Industrie, etwa im Rahmen der Sonderforschungsbereiche ATLAS (SFB 1667) und SynTrac (SFB-TRR 364). Als Partner von THE Aerospace LÄND trägt die Universität Stuttgart zur Umsetzung der baden-württembergischen Landesstrategie bei, die Luft- und Raumfahrt bis 2050 nachhaltig, digital und kooperativ zu machen. Ihren Studierenden bietet die Universität eine fundierte ingenieurwissenschaftliche und anwendungsorientierte Ausbildung. In der Nachwuchsförderung kooperiert sie mit der „Zukunftsoffensive Luft- und Raumfahrt-Nachwuchs“, einer Initiative des Landes Baden-Württembergs, die sich für die Stärkung der Nachwuchsförderung in den MINT-Fächern engagiert.

Aaron Bryant schließt Dissertation erfolgreich ab

Am Freitag, dem 23. Januar 2026, hat unser Kollege und SDC-Mitarbeiter Aaron Bryant seine Dissertation mit dem Titel "Observations of the Galactic Centre Circumnuclear Disk with FIFI-LS" erfolgreich verteidigt. Die astronomischen Daten, die als Grundlage für diese Arbeit dienten, wurden auf zahlreichen Flügen mit dem Observatorium SOFIA in der nördlichen und südlichen Hemisphäre gewonnen.

Einblick in die Forschung

Das galaktische Zentrum unserer Milchstraße ist Schauplatz vielfältiger astrophysikalischer Prozesse und wirft noch immer drängende Fragen auf. Dazu gehört insbesondere die Entstehungsgeschichte eines Haufens massereicher junger Sterne, die das supermassereiche Schwarze Loch Sgr A* umgeben.

Herr Bryant nutzte die spektroskopischen Fähigkeiten des Instruments FIFI-LS, um die inneren Parsecs des galaktischen Zentrums in mehreren Ferninfrarot-Spektrallinien abzubilden. Die daraus abgeleiteten physikalischen Eigenschaften der Region verdeutlichen, dass die Gasdichte allein nicht ausreicht, um den enormen Tidalkräften von Sgr A* zu widerstehen. Dies legt nahe, dass zusätzliche Prozesse gewirkt haben müssen, sofern der Sternhaufen tatsächlich in dieser Region entstanden ist.

Über die Dissertation hinaus

Neben den wissenschaftlichen Analysen umfasst die Arbeit von Herrn Bryant ein aktuelles Gesamtbild des galaktischen Zentrums sowie eine Dokumentation seiner Tätigkeit während des Flugbetriebs von FIFI-LS an Bord von SOFIA.

Wir freuen uns sehr, dass Herr Bryant seine Arbeit beim SDC fortsetzt. Aktuell widmet er sich der Weiterentwicklung der FIFI-LS- und EXES-Pipelines, um eine vollständige Neureduktion des SOFIA-Wissenschaftsarchivs vorzubereiten.

Das ganze Team sagt: Herzlichen Glückwunsch, Dr. Bryant!

SOFIA hat es auf den Titel des Physik Journals geschafft

Im Physik Journal der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) ist in der Ausgabe vom Januar 2026 ein umfangreicher Artikel von Prof. Dr. Alfred Krabbe über das SOFIA-Projekt erschienen. Alfred Krabbe war Leiter des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) an der Universität Stuttgart und maßgeblich für die Gestaltung des deutschen Beitrags zum SOFIA-Projekt verantwortlich. Der Artikel steht zum Download zur Verfügung unter:
https://pro-physik.de/zeitschriften/physik-journal/2026-1/