SOFIA, l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge

Imprimez votre propre modèle 3D SOFIA

Vous pouvez maintenant imprimer votre propre modèle 3D de SOFIA, l'Observatoire Stratosphérique d'Astronomie Infrarouge. SOFIA est un Boeing 747SP modifié qui transporte un télescope de 106 pouces, ce qui en fait le plus grand observatoire aéroporté au monde.

Introduction

SOFIA vole plus haut que les avions de ligne commerciaux pour atteindre plus de 99 % de la vapeur d'eau dans l'atmosphère terrestre, ce qui empêche la lumière infrarouge d'atteindre le sol. C'est pourquoi SOFIA est capable de faire des observations impossibles, même pour les télescopes au sol les plus grands et les plus hauts.

Les scientifiques utilisent SOFIA pour étudier la formation des étoiles et des systèmes solaires, les atmosphères d'autres planètes (comme Jupiter) et les lunes (comme le Triton lunaire de Neptune), les comètes, les trous noirs, les supernovae et pour identifier des molécules complexes dans l'espace. La SOFIA favorise également le développement de nouveaux instruments scientifiques et favorise la formation de jeunes scientifiques et ingénieurs. SOFIA effectue 3 à 4 vols de nuit par semaine, d'une durée de 8 à 10 heures chacun.

SOFIA est un projet conjoint de la NASA (80%) et du DLR (20%). L'Ames Research Center de la NASA, situé dans la Silicon Valley, en Californie, gère le programme SOFIA, les activités scientifiques et les missions en collaboration avec l'Universities Space Research Association, dont le siège se trouve à Columbia (Maryland), et le German SOFIA Institute (DSI) de l'University of Stuttgart. L'avion est entretenu et exploité à partir du Hangar 703 du Armstrong Flight Research Center de la NASA, à Palmdale, en Californie.

Vous trouverez plus d'informations sur SOFIA sur https://www.nasa.gov/sofia et sur https://www.sofia.usra.edu/.

Pour plus de détails sur les pièces de l'avion et du télescope SOFIA, voir la visite autoguidée de SOFIA à https://www.sofia.usra.edu/sites/default/files/self-guided_tour.pdf, ainsi que les informations ci-dessous. Pour une visite virtuelle de SOFIA, consultez l'expédition Google "Flying Telescope SOFIA" de la NASA et du DLR sur https://edu.google.com/expeditions/.

Le modèle

Avec l'aide de l'atelier de prototypage rapide Ames SpaceShop de la NASA, la mission SOFIA a créé un modèle imprimable en 3D de l'avion SOFIA 747SP en huit pièces. Les dossiers imprimables sont à l'échelle 1/200, avec des détails intérieurs et une partie supérieure du fuselage amovible. Ce modèle présente des configurations interchangeables de cavités télescopiques ouvertes et fermées et d'instruments télescopiques. Le modèle a été simplifié pour la durabilité et l'impression là où c'était nécessaire.

Table des matières

Aperçu

Fichiers modèles

Section_du_nez.stl

Aile_droite.stl

Aile_gauche.stl

Section_queue.stl

Instrument.stl

Ouverture_de_la_cavité_du_télescope.stl

Télescope_cavité_fermée.stl

Fuselage_top.stl

Conseils d'impression

Crédits

Si vous imprimez et utilisez ce modèle, nous aimerions connaître vos expériences. Veuillez envisager de partager une photo en ouvrant une demande de tirage, en la partageant avec SOFIA sur les médias sociaux @SOFIAtelescope, ou en nous contactant à arc-sofia-contact@mail.nasa.gov.

Fichiers modèles

Nez (y compris l'intérieur de l'avion avant)

Section du nez

La partie avant du pont principal de la SOFIA ressemble encore à la section de première classe de l'époque commerciale de l'avion. Ces sièges sont utilisés au décollage et à l'atterrissage lorsque les sièges autour des consoles et des tables de conférence dans la partie arrière de la cabine sont pleins. Cette section contient également les toilettes, la cuisine et l'escalier menant au pont supérieur.

Le long d'un mur de l'intérieur de la partie avant se trouvent les supports du système de contrôle de mission et de communication (MCCS). Il s'agit des systèmes informatiques qui gèrent les postes de contrôle de la mission et du système de casque d'écoute que l'équipe utilise pour communiquer. Les casques d'écoute permettent à l'équipe du rez-de-chaussée de communiquer facilement entre eux et avec l'équipage de conduite à l'étage.

Le poste de pilotage se trouve sur le pont supérieur de l'avion et n'est pas représenté sur ce modèle. L'équipage de SOFIA comprend un pilote, un copilote, un mécanicien navigant et un navigateur. L'équipage de conduite travaille en étroite collaboration avec le directeur de mission en bas pour s'assurer que l'observatoire est au bon endroit et au bon moment pour effectuer ses observations. Le pont supérieur offre également plus de places assises et les étagères des ordinateurs de la station d'ingénierie.

Aile droite (y compris l'intérieur de l'avion)

Aile droite

SOFIA est propulsée par quatre turbosoufflantes JT9D-7J de Pratt & Whitney, d'une poussée de 50 000 livres chacune. Deux sont sur l'aile droite et deux sur l'aile gauche.

Détails intérieurs (de l'avant vers l'arrière) :

Table de conférence scientifique - Des scientifiques du monde entier demandent du temps pour utiliser le télescope. Lorsqu'ils prennent l'avion pour faire leurs observations, ils s'assoient à ces tables de conférence.

Sièges d'équipe de télescope - Les ingénieurs allemands du SOFIA Institute (DSI) occupent ces sièges pour tester et surveiller les performances du télescope.

Poste des opérateurs de télescope - Ces ordinateurs permettent aux opérateurs de télescope de contrôler le télescope. Ils peuvent déplacer le télescope de haut en bas, à environ 20 à 60 degrés au-dessus de l'horizon, pour le maintenir pointé sur l'objet observé par les scientifiques. Le télescope ne peut pas pointer vers le bas.

Rack électronique de l'observatoire - Ces ordinateurs comprennent les systèmes de contrôle de l'environnement de la cavité télescopique, ainsi que d'autres systèmes de contrôle.

Aile gauche (y compris l'intérieur de l'avion)

Aile gauche

Détails intérieurs (de l'avant vers l'arrière) :

Console des ambassadeurs en astronomie aéroportée (AAA) - Ces écrans offrent une vue en lecture seule des observations et des commandes du télescope afin que les enseignants et les autres éducateurs qui volent dans le cadre des ambassadeurs en astronomie aéroportée puissent voir les recherches de première main avec les scientifiques. Les éducateurs apportent leur expérience dans leurs classes et leurs communautés pour inspirer les élèves à étudier et à poursuivre une carrière dans les domaines des sciences, de la technologie, du génie et des mathématiques (STIM).

Sièges du directeur de mission et du planificateur de vol scientifique - Le directeur de mission et le planificateur de vol gèrent tous les aspects du vol ici, s'assurant que les pilotes, les opérateurs de télescope et les scientifiques des instruments travaillent tous en synchronisation. Les pilotes maintiennent l'avion sur la trajectoire de vol soigneusement planifiée, les opérateurs de télescope maintiennent le télescope pointé sur l'objet droit, et les scientifiques de l'instrument surveillent les données recueillies.

Station d'équipe d'instruments scientifiques - Les scientifiques de l'instrument utilisent ces ordinateurs pour surveiller et gérer l'instrument tout au long du vol. Ces outils (imageurs, spectromètres et un polarimètre) analysent la lumière du télescope SOFIA. Les instruments de SOFIA, qui pèsent chacun plusieurs centaines de livres, sont interchangeables mais ne peuvent être changés que lorsque l'observatoire est au sol.

Section Queue

Section Queue

La cloison de pressurisation de SOFIA sépare la cavité ouverte du télescope de la cabine pressurisée lorsque la porte du télescope est ouverte. Vous pouvez simuler cette ouverture en remplaçant la configuration de porte fermée (Telescope_cavity_closed.stl) de ce modèle pour la configuration de porte ouverte (Telescope_cavity_open.stl). Voir les fichiers pour les deux configurations de cavités télescopiques ci-dessous.

Instrument interchangeable

Instrument

Les instruments d'analyse de la lumière du télescope SOFIA sont fixés à la bride de montage des instruments du côté cabine de la cloison pressurisée. Comme SOFIA atterrit après chaque vol, ses instruments scientifiques peuvent être échangés et réparés si nécessaire. De nouveaux instruments peuvent être mis au point pour intégrer de nouvelles technologies et étendre les capacités de la SOFIA. Ce modèle est livré avec un instrument interchangeable pour démontrer cet avantage. Imprimez plusieurs de ces instruments et remplacez-les en fonction de la recherche scientifique que mène votre modèle d'observatoire.

Configuration de la porte ouverte du télescope (y compris le télescope)

porte télescopique ouverte

Le télescope de 2,7 mètres (106 pouces) de diamètre de SOFIA a été construit en Allemagne par MAN Technologie AG et Kayser-Threde GmbH. Le télescope recueille le rayonnement avec des longueurs d'onde comprises entre 0,3 et 1600 microns et a une plage d'altitude d'environ +20 à +60 degrés au-dessus de l'horizon. Le télescope ne peut pas pointer vers le bas.

Le télescope est monté sur un palier sphérique, ce qui permet au télescope de rester immobile pendant que l'avion se déplace autour de lui. Le télescope contient également 15 isolateurs pneumatiques faits d'un caoutchouc spécialisé qui fonctionnent comme des amortisseurs sur une voiture pour isoler le télescope des vibrations de l'avion.

Porte télescopique fermée Configuration fermée

Porte télescopique fermée

Au sol, la porte de la baie télescopique de SOFIA est maintenue fermée pour protéger le miroir et la cavité du télescope de la poussière, du soleil et de l'eau.

Partie supérieure du fuselage

Fuselage

Le fuselage supérieur amovible de ce modèle vous permet de jeter un coup d'œil à l'intérieur de l'observatoire et de voir certains de ses rouages internes pour vous faire une idée des nombreuses personnes (scientifiques, opérateurs de télescope, opérateurs d'instruments scientifiques, directeurs de mission, planificateurs de vol et autres) dont le travail et les compétences sont essentiels à chaque vol.

Conseils d'impression

Nous avons obtenu les meilleurs résultats en utilisant les paramètres suivants :

Haute densité d'impression

Structure de support soluble

Orientation des fichiers existants (l'imprimante varie)

Les pièces finales peuvent nécessiter un ponçage/collage selon le choix du matériau et la tolérance de l'imprimante. Nous vous encourageons à ouvrir une demande de traction pour ajouter des conseils supplémentaires !

Crédits

Les fichiers de modèles 3D de ce référentiel peuvent également être trouvés sur le site de NASA 3D Resources.

Crédits :

Le modèle imprimable en 3D de SOFIA a été créé par SOFIA Mission Communications and Public Outreach Group avec l'aide de la NASA Ames SpaceShop Rapid Prototyping Facility.

Équipe SOFIA

Coral Clark - Co-gestionnaire des ambassadeurs en astronomie aéroportée

Kassandra Bell - Responsable des médias sociaux SOFIA

Leah Strichartz - Spécialiste de l'engagement public de la SOFIA

Photographie

Jake Killelea

Installation de prototypage rapide Ames SpaceShop de la NASA

Randall Ticknor - stagiaire

Alex Mazhari - directeur

Le logiciel suivant a été utilisé pour créer les fichiers imprimables :

Blender 2.78b Le contenu de ce référentiel est gratuit à télécharger et à utiliser. Veuillez consulter les directives d'utilisation.