Die SOFIA Wissenschaftsinstrumente

Das SOFIA-Observatorium verfügte über eine Vielzahl von Wissenschaftsinstrumenten (SI - Science Instrument), die typischerweise im Wechsel für jeweils zwei bis drei Wochen am Instrumentenflansch des Teleskops installiert waren. Damit ließen sich spektroskopische, photometrische und polarimetrische Messungen durchführen. Die wissenschaftlichen Beobachtungen bestimmten, welches der Instrumente zum Einsazu kommen musste. Die Aufgabe der Flugplaner war es, verschiedene Beobachtugen mit dem selben Instrument zur richtigen Jahreszeit zu kombinieren und daraus Flugpläne und Flugroutenn zu entwickeln. Denn nicht jedes astronomische Objekt ist das ganz Jahr über sichtbar, manche sind ausschließlich von der Nord- oder der Südhalbkugel der Erde zu sehen.

Eine Sonderstellung bei den Instrumenten nimmt dabei die Nachführkamera FPI+ (Focal Plane Imager) ein, die die Teleskopoptik nutzte und bei der Observation von Sternbedeckungen Photometrie in hoher zeitlicher Auflösung durchführen konnte. Darüber hinaus war sie bei allen Beobachtungen als Teleskopleitkamera im Einsatz.
Zudem verfügte das Teleskop über zwei weitere Kameras, den Wide Field Imager (WFI, Brennweite 136 mm, Gesichtsfeld 6 x 6 Grad) und den Fine Field Imager (FFI, Brennweite 733 mm, Gesichtsfeld 67 x 67 arcmin). Diese waren am Frontring des Teleskops angebracht und dienten vornehmlich zur Orientierung am Himmel und zur Erkennung von Sternmustern durch die Bediener des Teleskops (Teleskop Operator). WFI und FFI  werden nicht den Wissenschaftsinstrumenten zugerechnet.

Die wichtigsten Wissenschaftsinstrumente von SOFIA, deren Daten auch im Rahmen des SDC-Projektes bearbeitet werden, waren (in alphabetischer Reihenfolge):

Hochauflösender Echelon/Echelle Spektrograph für mittleres Infrarot (4,5 – 28,3 mm) und hoher spektraler Auflösung bis R~10⁵.

Bildgebendes Gitterspektrometer mit zwei Kanälen im ferninfraroten Wellenlängenbereich (51-120 mm, 115-200 mm) und mittlerer Auflösung von R~600-2.000).

Zweikanalige Kamera im mittleren Infrarotbereich (5-40 mm), die auch Spektroskopie mit niedriger Auflösung (R~600) ermöglichte.

Leitkamera des Teleskops, photometrisches Wissenschaftsinstrument, vor allem bei Sternbedeckungen und Analyseinstrument zur Leistungsüberwachung des Observatoriums.

Heterodynempfänger, der in zwei unterschiedlichen Konfigurationen extrem hochaufgelöste Spektroskopie (R~10⁸) in verschiedenen Frequenzbändern des ferninfraroten Spektrums ermöglichte.

Zweikanalige Ferninfrarotkamera mit Breitbandfiltern, die im Wellenlängenbereich zwischen 50 und 240 mm empfindlich sind und auch Polarisation messen können. Damit war es möglich, Magnetfelder im Weltraum zu messen und sichtbar zu machen.