SOFIA, el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja

Imprima su propio modelo SOFIA 3D

Ahora puedes imprimir tu propio modelo 3D de SOFIA, el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja. SOFIA es un avión Boeing 747SP modificado que lleva un telescopio de 106 pulgadas, lo que lo convierte en el mayor observatorio aerotransportado del mundo.

Introducción

El SOFIA vuela a una altura superior a la de los aviones comerciales para obtener más del 99% del vapor de agua en la atmósfera de la Tierra, lo que impide que la luz infrarroja llegue al suelo. Esta es la razón por la que SOFIA es capaz de realizar observaciones que son imposibles incluso para los telescopios terrestres más grandes y elevados.

Los científicos utilizan SOFIA para estudiar cómo se forman las estrellas y los sistemas solares, las atmósferas de otros planetas (como Júpiter) y las lunas (como la luna de Neptuno Tritón), los cometas, los agujeros negros, las supernovas, y para identificar moléculas complejas en el espacio. El SOFIA también promueve el desarrollo de nuevos instrumentos científicos y fomenta la educación de jóvenes científicos e ingenieros. SOFIA realiza 3-4 vuelos nocturnos por semana, con una duración de 8-10 horas cada uno.

SOFIA es un proyecto conjunto de la NASA (80%) y el Centro Aeroespacial Alemán, DLR (20%). El Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California gestiona el programa SOFIA, las operaciones científicas y de misión en cooperación con la Asociación de Universidades de Investigación Espacial con sede en Columbia, Maryland, y el Instituto Alemán SOFIA (DSI) en la Universidad de Stuttgart. La aeronave es mantenida y operada desde el Hangar 703 del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, en Palmdale, California.

Puede encontrar más información sobre SOFIA en https://www.nasa.gov/sofia y en https://www.sofia.usra.edu/.

Para más detalles sobre las partes del avión y el telescopio SOFIA, consulte la visita autoguiada de SOFIA en https://www.sofia.usra.edu/sites/default/files/self-guided_tour.pdf, así como la información que figura a continuación. Para un tour de realidad virtual de SOFIA, visite la Expedición Google "NASA and DLR's Flying Telescope SOFIA" en https://edu.google.com/expeditions/.

El modelo

Con la ayuda de la NASA Ames SpaceShop Rapid Prototyping Facility, la misión SOFIA ha creado un modelo de ocho piezas imprimible en 3D del avión SOFIA 747SP. Los archivos imprimibles están a escala 1/200, con detalles interiores y una sección superior del fuselaje desmontable. Este modelo presenta configuraciones de cavidad de telescopio abierto y cerrado intercambiables e instrumentos de telescopio. El modelo se ha simplificado en cuanto a durabilidad e impresión cuando es necesario.

Tabla de Contenidos

Vista previa

Archivos de modelos

Nariz_sección.stl

Ala_derecha.stl

Ala_izquierda.stl

Sección_cola.stl

Instrument.stl

Telescopio_cavidad_abierta.stl

Cavidad_Telescópica_cerrada.stl

Fuselaje_top.stl

Consejos de impresión

Créditos

Si imprimes y usas este modelo, nos encantaría escuchar tus experiencias. Por favor, considere la posibilidad de compartir una fotografía abriendo una solicitud de pull, compartiéndola con SOFIA en los medios sociales @SOFIAtelescope, o poniéndose en contacto con nosotros en arc-sofia-contact@mail.nasa.gov.

Archivos de modelos

Sección de la nariz (incluyendo el interior de la aeronave delantera)

Sección de la Nariz

La parte delantera de la cubierta principal del SOFIA todavía se asemeja a la sección de primera clase de los días comerciales del avión. Estos asientos se utilizan durante el despegue y el aterrizaje cuando los asientos alrededor de los puestos de comunicación y las mesas de conferencia en la parte trasera de la cabina están llenos. En esta sección se encuentran también los aseos, la cocina y la escalera de acceso al piso superior.

A lo largo de una pared del interior de la sección de la nariz se encuentran los estantes del sistema de controles de misión y comunicaciones (MCCS). Estos son los sistemas informáticos que operan las estaciones de control de la misión y el sistema de auriculares que el equipo utiliza para comunicarse. Los auriculares permiten que el equipo de abajo se comunique fácilmente entre sí y con la tripulación de vuelo de arriba.

La cabina se encuentra en la cubierta superior del avión y no se muestra en este modelo. La tripulación de la cabina del SOFIA incluye un piloto, un copiloto, un ingeniero de vuelo y un navegante. La tripulación de vuelo trabaja en estrecha colaboración con el director de la misión en la planta baja para asegurar que el observatorio esté en el lugar correcto en el momento adecuado para realizar sus observaciones. La cubierta superior también cuenta con más asientos y los racks para ordenadores de la estación de ingeniería.

Ala Derecha (Incluyendo el Interior de la Aeronave)

Ala Derecha

El SOFIA está propulsado por cuatro motores turbofan Pratt & Whitney JT9D-7J, con una potencia nominal de 50.000 libras de empuje cada uno. Dos están en el ala derecha y dos en la izquierda.

Detalles interiores (de adelante hacia atrás):

Mesa de Conferencia Científica - Científicos de todo el mundo solicitan tiempo para usar el telescopio. Cuando vuelan para realizar sus observaciones, se sientan en estas mesas de conferencia.

Asientos del equipo del telescopio - Los ingenieros del Instituto Alemán SOFIA (DSI) ocupan estos asientos para probar y supervisar el rendimiento del telescopio.

Estación de Operadores de Telescopio - Estas computadoras permiten a los operadores de telescopio controlar el telescopio. Pueden mover el telescopio hacia arriba y hacia abajo, aproximadamente 20-60 grados sobre el horizonte, para mantenerlo apuntando al objeto que los científicos están observando. El telescopio no puede apuntar hacia abajo.

Observatory Electronics Rack - Estas computadoras incluyen los sistemas de control ambiental de la cavidad del telescopio, así como otros sistemas de control.

Ala Izquierda (Incluyendo el Interior de la Aeronave)

Ala Izquierda

Detalles interiores (de adelante hacia atrás):

Consola de los Embajadores de Astronomía Aerotransportada (AAA) - Estas pantallas proporcionan una vista de sólo lectura de las observaciones y los controles del telescopio para que los profesores y otros educadores que vuelen como parte de los Embajadores de Astronomía Aerotransportada puedan experimentar la investigación de primera mano con los científicos. Los educadores traen su experiencia a sus salones de clase y comunidades para inspirar a los estudiantes a estudiar y seguir carreras en ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM).

Asientos del Director de la Misión y del Planificador de Vuelo Científico - El director de la misión y el planificador de vuelo manejan todos los aspectos del vuelo aquí, asegurando que los pilotos, operadores de telescopios y científicos de instrumentos estén trabajando en sincronía. Los pilotos mantienen la aeronave en la ruta de vuelo cuidadosamente planificada, los operadores del telescopio mantienen el telescopio apuntando al objeto correcto, y los científicos del instrumento monitorean los datos recolectados.

Estación del Equipo de Instrumentos Científicos - Los científicos de los instrumentos usan estas computadoras para monitorear y manejar el instrumento durante todo el vuelo. Estas herramientas (imágenes, espectrómetros y un polarímetro) analizan la luz del telescopio SOFIA. Los instrumentos del SOFIA, cada uno de los cuales pesa cientos de libras, son intercambiables, pero sólo se pueden conmutar cuando el observatorio está en el suelo.

Sección de cola

Sección de cola

El mamparo de presión del SOFIA separa la cavidad abierta del telescopio de la cabina presurizada cuando la puerta del telescopio está abierta. Puede simular esta apertura cambiando la configuración de puerta cerrada (Telescope_cavity_closed.stl) de este modelo por la configuración de puerta abierta (Telescope_cavity_open.stl). Vea los archivos de las dos configuraciones de cavidad del telescopio a continuación.

Instrumentos intercambiables

Instrumento

Los instrumentos para analizar la luz del telescopio SOFIA se fijan a la brida de montaje del instrumento en el lado de la cabina del mamparo de presión. Debido a que el SOFIA aterriza después de cada vuelo, sus instrumentos científicos pueden ser intercambiados, así como reparados si es necesario. Se pueden desarrollar nuevos instrumentos para incorporar nuevas tecnologías y ampliar las capacidades de SOFIA. Este modelo viene con un instrumento intercambiable para demostrar esta ventaja. Imprima varios de estos instrumentos y cámbielos dependiendo de la investigación científica que su modelo de observatorio esté llevando a cabo.

Configuración de la puerta del telescopio abierta (incluyendo el telescopio)

puerta telescópica abierta

El telescopio SOFIA de 2,7 metros de diámetro fue construido en Alemania por MAN Technologie AG y Kayser-Threde GmbH. El telescopio recoge radiación con longitudes de onda entre 0,3 y 1600 micras y tiene un rango de altitud de aproximadamente +20 a +60 grados sobre el horizonte. El telescopio no puede apuntar hacia abajo.

El telescopio está montado sobre un cojinete esférico, que permite al telescopio permanecer inmóvil mientras el avión se mueve a su alrededor. El conjunto del telescopio también contiene 15 aisladores neumáticos hechos de una goma especializada que funcionan como amortiguadores en un coche para aislar el telescopio de la vibración del avión.

Configuración de puerta cerrada del telescopio

Puerta telescópica cerrada

En el suelo, la puerta de la bahía del telescopio SOFIA se mantiene cerrada para proteger el espejo y la cavidad del telescopio del polvo, la luz solar y el agua.

Sección superior del fuselaje

Fuselaje

El fuselaje superior desmontable de este modelo le permite mirar hacia adentro y ver el funcionamiento interno del observatorio para tener una idea de las muchas personas (científicos, operadores de telescopios, operadores de instrumentos científicos, directores de misiones, planificadores de vuelo y más) cuyo trabajo y experiencia son esenciales para cada vuelo.

Consejos de impresión

Hemos conseguido los mejores resultados utilizando los siguientes ajustes:

Alta densidad de impresión

Estructura de soporte soluble

Orientación de archivo existente (impresora variable)

Las piezas finales pueden requerir lijado/encolado dependiendo de la selección del material y la tolerancia de la impresora Le animamos a abrir una solicitud de tirar para añadir consejos adicionales!

Créditos

Los archivos de modelos 3D en este repositorio también se pueden encontrar en NASA 3D Resources.

Créditos:

El modelo 3D imprimible de SOFIA fue creado por el SOFIA Mission Communications and Public Outreach Group con la ayuda de la NASA Ames SpaceShop Rapid Prototyping Facility.

Equipo SOFIA

Coral Clark - Codirector de Embajadores de Astronomía Aerotransportados

Kassandra Bell - Jefe de medios sociales de SOFIA

Leah Strichartz - Especialista en participación pública de SOFIA

Fotografía

Jake Killelea

NASA Ames SpaceShop Instalación de Creación Rápida de Prototipos

Randall Ticknor - interno

Alex Mazhari - gerente

Para crear los archivos imprimibles se utilizó el siguiente software:

Blender 2.78b Los contenidos de este repositorio son de descarga y uso gratuito. Por favor, consulte las Directrices de uso.