Winterover für IceCube
Draußen sind es -65 Grad Celsius. Der Wind bläst mit 30km/h und die Sonne ist seit 3 Monaten nicht mehr aufgegangen. Doch zum Glück muss ich bei diesem Wetter eher selten hinaus. Ich lebe derzeit am geographischen Südpol, in der Amundsen-Scott-Station. Dort betreue ich, zusammen mit meinem Kollegen, das Neutrino-Teleskop IceCube. IceCube besteht aus etwas über 5000 Lichtsensoren, die in regelmäßigen Abständen in bis zu 2.5km tiefem Eis versenkt sind. Der „höchste“ Sensor liegt dabei bereits unter 1.6km Eis. Von diesen Sensoren gehen lange Kabel in das sogenannte IceCube Laboratory (ICL), einem Gebäude, cira anderthalb Kilometer von der Station entfernt. In diesem Gebäude wird die komplette Datennahme abgewickelt sowie eine erste, grobe Analyse der Signale durchgeführt, damit bei besonderen Ereignissen innerhalb von Minuten die wissenschaftliche Gemeinschaft informiert werden kann. Wir Winterover sind dafür verantwortlich, dass die Datennahme und Analyse reibungslos läuft.
Wir sind für ein Jahr hier am Südpol, von November bis November. Dabei wird das Jahr grob in „Sommer“ und „Winter“ unterteilt. Im Sommer sind es hier um die -25 Grad Celsius, im Winter -65. Doch das ist nicht das Kriterium, nach dem wir die Jahreszeiten hier unterteilen. Der Sommer am Südpol geht etwa von November bis Februar und beschreibt die Zeit, in der es warm genug ist, dass Flugzeuge landen können. Der Winter geht von Mitte Februar bis Ende Oktober und in der Zeit sind wir komplett von der Außenwelt abgeschnitten. Wir erhalten keine Nahrungsmittel, keine Post und keine Ersatzteile. Während es im Winter sehr ruhig werden kann, wenn alles läuft wie es soll, so geht es im Sommer recht hektisch her, da alle Wartungsarbeiten und Erneuerungen innerhalb von 3 Monaten über die Bühne gehen müssen.
Insbesondere im Sommer sind wir neben den normalen Aufgaben für IceCube auch Assistenten für alle anderen Wissenschaftler, deren Experimente mit IceCube kollaborieren. So wurden diesen Sommer Kabelkanäle metertief in den Schnee gegraben, um neue Antennen und Teleskope aufzustellen, Prototypen ausgegraben und zurückgeschickt und circa die Hälfte der Computer, auf denen die Datenanalyse für IceCube läuft, erneuert und ausgetauscht. Eine Zeitlang schien die Schaufel unser bester Freund zu sein.
Im Winter ist es dann deutlich ruhiger. Wir sind vor allem für die Instandhaltung der Experimente und deren reibungslose Datennahme zuständig. In regelmäßigen Abständen führen wir Kalibrierungen und spezielle Messungen durch. Besonders faszinierend fand ich dabei die Messung der „Inklination“. Einige der Detektoren haben Extrakomponenten mit denen ihre Lage im Eis gemessen werden kann, beziehungsweise sind an den Kabeln neben den Lichtsensoren auch noch zusätzliche Komponenten eingebaut. Damit können wir feststellen, ob der Detektor am scheren ist und ob sich die Detektoren im Eis bewegt haben. Die Antwort ist, dass sich der Detektor wenig und stabil bewegt. Das ist wichtig zu wissen, da ja alle Komponenten an langen Kabeln hängen. Wenn sich jetzt ein solches Kabel von unserem Datenzentrum wegbewegt, dann würde es irgendwann reißen und wir würden alle Sensoren an dem Kabel verlieren.
Andere Aufgaben, die uns helfen den Detektor zu studieren, sind die jährliche (beziehungsweise teilweise monatliche) Kalibration des Detektors und die sogenannten „Flasher-Runs“, bei denen Lichter im Detektor blinken. Hier wird gemessen, wie viel des Lichtes bei den anderen Sensoren ankommt.
Im Winter ist das Arbeitsleben wenig abwechslungsreich. Im Alltag bedeutet das für uns, dass wir uns vor allem um Computer kümmern. Die Lichtsensoren liegen so tief im Eis, dass sie nicht mehr zu erreichen sind. Die Software ICL kann komplett von der Station aus gewartet werden. Wir haben Kontrollsoftware für jede Komponente in jedem Computer sowie für sämtliche Programme, die wir von der Station aus bedienen können. Zudem haben wir etwa 50 Temperatursensoren in unserem Datencenter, um bei der kleinsten Veränderung alarmiert zu werden. Wir achten dabei besonders auf Temperaturabfälle. Eine aus Versehen offen gelassene Tür führt innerhalb kürzester Zeit zu Frost und dann zu Schäden an den Computern.
Bei Hardwareschäden, etwa einer kaputten Festplatte oder einer defekten Stromversorgung, müssen wir dann natürlich raus laufen und das Modul ersetzen.
Ganz allgemein besteht unsere Hauptaufgabe für IceCube darin, den Betrieb des Experiments zu sichern. Das heißt auch, dass wir 24h/Tag auf Abruf stehen, für den Fall, dass etwas kaputt geht. Dafür tragen wir immer ein Funkgerät mit uns herum, das von der Kontrollsoftware angerufen wird, sobald ein Problem mit der Datennahme oder den Computern festgestellt wird. Egal, ob das mittags um 12 oder nachts um 4 Uhr ist. Aus diesem Grund sind wir auch zu zweit. Wir wechseln uns mit dem Bereitschaftsdienst im Wochenrhythmus ab. Normalerweise können wir die Nächte während der Bereitschaft durchschlafen, aber es gab auch schon Wochen in der man keine Nacht durchschlafen konnte. Dann ist man doch sehr dankbar, wenn am nächsten Montag der Kollege die Verantwortung übernimmt und man selbst ausschlafen kann.
Da das Experiment in der Regel sehr stabil ist, gibt es meist noch einige „Wintertasks“, die wir für IceCube während des Winters erledigen sollen. In der Regel handelt es sich dabei um Aufgaben, die nicht besonders dringend sind oder während des Sommers unerwartet nicht beendet werden konnten. Im letzten Jahr war das zum Beispiel das Ersetzen von Kabeln im ICL. In diesem Jahr wurden einige neue Geräte im ICL eingebaut und wir durften dann die Programme entwickeln, mit denen diese Geräte in Zukunft überwacht werden.
