Teleskope

Teleskope sind Instrumente zur optischen Beobachtung. Sie bestehen entweder aus Linsen, Spiegeln oder einer Kombination daraus. Teleskope mit Linsenobjektiven heißen Refraktoren und die Spiegelteleskope nennt man Reflektoren. Betrachtet wird das im Teleskop gewonnene Bild immer durch ein Okular. Jedes Teleskop wirkt auf zweifache Weise: es sammelt Licht und erhöht die Auflösung gegenüber dem unbewaffneten Auge. Das Leistungsvermögen eines Teleskop wird durch die Größe seines Objektivdurchmesser bestimmt. Dabei steigt die Auflösung (Trennschärfe) linear mit dem Durchmesser an, während die lichtsammelnde Wirkung mit dem Quadrat des Durchmesser steigt. Dies bedeutet, dass eine verdoppelung des Durchmesser auch eine doppelt so hohe Trennschärfe ergibt, der Lichtgewinn aber um das vierfache ansteigt. Man kann den Durchmesser in Millimetern angeben, aber im astronomische Bereich hat sich die Größenangabe in Zoll (") durchgesetzt. Die Auflösung des Teleskop ist verantwortlich für das Erkennen von Strukturen und das Trennen von Doppelsternen. Die Lichtsammelwirkung hingegen zeigt dem Beobachter immer mehr lichtschwächere Himmelsobjekte. Für die astronomischen Beobachtungen ist daher gerade die lichtsammelnde Wirkung des Teleskop das eigentlich Wichtige. Wichtige Kennzahlen im Bereich der Teleskope sind der Objektiv- bzw. Hauptspiegeldurchmesser, das Öffnungsverhältnis und die Brennweite. Das Öffnungsverhältnis ergibt sich aus der Division Objektivdurchmesser : Teleskopbrennweite, während die Vergrößerung mit Hilfe der Formel Teleskopbrennweite dividiert durch die Okularbrennweite ermittelt wird.

Teleskoptypen

Fernglas

Sehr gut geeignet für die ersten Gehversuche am Himmel. Ein Fernglas zeigt dem Beobachter schon einen ganz neuen Himmel. Im Vergleich zum Auge sammeln Ferngläser eine ganze Menge mehr Licht. Ferngläser haben große Gesichtsfelder. Man sieht also immer ein relativ großes Stück des Himmels, was die Orientierung sehr erleichtert. Mit einem 10x50 kann man schon eine Menge Objekte aus dem Messsier-Katalog betrachten. Ein weiterer Vorteil der Beobachtung mit einem Fernglas ist das duale, räumliche Sehen.

Refraktor

Hier wird vielfach der klassische Fraunhofer ausgewählt. Er hat nur zwei Linsen, ist kostengünstig und einfach herzustellen. So ein Instrument hat aber den Nachteil, dass insbesondere bei hohen Vergrößerungen ein blauer Lichtsaum entsteht, der den Kontrast des Bildes schmälert. Diese Fernrohre werden sehr schnell unhandlich, denn je größer der Objektivdurchmeser ist, desto länger muß der Tubus werden, wenn man den blauen Saum um helle Objekte zumindest minimieren will.

Es gibt aber auch moderne Refraktoren, wie sehr handlich und kurz sind. Die Hersteller verwenden bei diesen Teleskopen spezielle Linsen und Korrekturverfahren. Bei diesen Fernrohren tritt der Farbfehler nicht auf und der Kontrast sowie die Bildschärfe sind ausgezeichnet. Sie heißen Apochromaten. Der größere Aufwand spiegelt sich allerdings auch im Preis wieder. Solche Instrumente sind sehr, sehr teuer.

Newton:

Ein Teleskop dieser Bauart arbeitet mit zwei Spiegeln. Daraus ergibt sich eine sehr einfache Bauart, die preiswerte Instrumente erlaubt. Die Spiegel sind aus verschiedensten Trägermaterialien gearbeitet. Natürlich müssen die Spiegel sehr sorgfältig hergestellt sein, um möglichst keine Bildfehler zu verursachen. Mit einem Teleskop dieser Bauart kann man ausgesprochen preiswert große Objektivdurchmesser realisieren. Newtons erfreuen sich daher großer Beliebtheit bei den Amateurastronomen.

Der Hauptspiegel eines solchen Gerätes liegt am Ende des Tubus und wirft das am Himmel eingesammelte Licht zurück auf den Fangspiegel, der mit dem Okular betrachtet wird. Der Fangspiegel liegt schräg im Tubus, damit er mit dem oben seitlich angebrachten Okularauszug, indem das Okular sitzt, betrachtet werden kann. Der Fangspiegel wird dabei von vier dünnen Streben im Tubus gehalten. Daraus ergibt sich, das ein Teil des einfallenden Lichtes verlorengeht, und dass man an hellen Sternen 4 kleine Strahlen sieht. Fachlich richtig heißen diese Strahlen Spikes.

Die Spiegel müssen von Zeit zu Zeit aufeinander angepasst werden. Dies nennt man justieren. Es gibt einige Hilfsmittel für diese Justage, so z. B. Justierlaser und Justierokular. Die Justierung ist zunächst mal gewöhnungsbedürftig und nicht so ganz problemlos, aber man kann das relativ schnell erlernen. Mit wachsender Erfahrung ist die Justage schnell, zuverlässig und problemlos zu erledigen.

Schmidt-Cassegrain

Das Schmidt-Cassegrain-Teleskop ist ein sehr kurzes und kompaktes Gerät. Es hat im Gegensatz zum offenen Tubus des Newton einen geschlossenen Tubus, weil an der Vorderseite des Tubus die Schmidtplatte sitzt, die den Tubus nach außen verschließt. Die Schmidtplatte korrigiert dabei die Fehler des Hauptspiegels. Dies hat den Vorteil, dass man fast nie justieren muß und die Spiegel sauber und staubfrei bleiben. Die Abbildungsqualität eines Schmidt-Cassegrain ist der eines Newtons gleicher Öffnung etwas überlegen, da der Schmidt-Cassegrain keine Fangspiegelstreben hat und deshalb auch keine Spikes zeigt. Der Nachteil ist aber eine wesentlich längere Auskühlzeit des Teleskop gegenüber dem Newton. Außerdem ist die Kontrastleistung geringer als beim Newton, weil die Abschottung des Hauptspiegels bauartbedingt größer ist als bei einem Newton. Sein Hauptvorteil ist die sehr kurze Bauweise, die das Teleskop sehr transportabel macht. Ein weiterer Vorteil ist sein kleines Gewicht in Verbindung mit einer kurzen Hebelwirkung auf die Montierung. Daher kann man auch kleinere und leichtere Montierungen verwenden. Scharf gestellt wird dieses System durch verschieben des Hauptspiegels. Es kommt bei nicht perfekter Mechanik oft zum so genannten Shifting. Dies bedeutet, dass bei einer Verschiebung des Bildfeldes ein Beobachtungsobjekt beim Wechsel der Fokusierrichtung aus dem Gesichtsfeld springt.

Maksutov-Cassegrain

Ein Maksutov-Cassegrain-Teleskop ist einem Schmidt-Cassegrain sehr ähnlich. An der Vorde-seite des Tubus sitzt anstelle der Schmidtplatte eine Korrekturlinse, welche die Fehler des Hauptspiegels auf der Rückseite ausgleicht. Diese Korrekturlinse schließt den Tubus ebenfall ab, und so ist dieses Teleskop ebenfalls ein geschlossenes System. Die Abbildungsqualität eines Maksutovs-Cassegrain ist der eines Newtons gleicher Öffnung etwas überlegen, da der Maksutov-Cassegrain keine Fangspiegelstreben hat und deshalb auch keine Spikes zeigt. Allerdings erkauft man sich diesen Vorteil durch eine wesentlich längere Auskühlzeit. Das Shifting-Problem ist bei den meisten Maksutov-Cassegrain wesentlich besser gelöst als bei den Schmidt-Cassegrain-Teleskopen.

Maksutov-Newton

Maksutov-Newtons stellen eine Kombination zwischen Newton- und Maksotovteleskopen dar. Sie haben an der Vorderseite des Tubus eine genau geschliffene Korrektorlinse, die die Fehler des Hauptspiegels ausgleicht. Der Vorteil dieser Geräte ist die hohe Schärfeleistung auf der Achse trotz hoher Lichtstärken. Dies wird möglich durch die verwendeten sehr kleinen Fangspiegel. Maksutov-Newtons haben die volle Baulänge, sie sind also nicht so kompakt, wie Schmidt- oder Maksutov-Cassegrains. Der Nachteil ist das gegenüber einem normales Newton höhere Gewicht und die ebenfalls verlängerte Auskühlzeit. Die Auskühlzeit kann man durch Verwendung einer aktiven Belüftungseinrichtung jedoch verkürzen. Es gibt Hersteller, die solche Belüftungen standardmäßig mitliefern.