Der Einstieg in die praktische Astronomie es noch aus dem Physikunterricht bekannt sein sollte, der wird wissen, dass die unterschiedlichen Lichtfarben, also Wellenlängen, unterschiedliche Brennpunkte besitzen (chromatische Aberration). Wenn man sich mehr oder weniger mit der Theorie der Himmelsmechanik und den Himmelsobjekten vertraut gemacht hat oder einfach nur durch alltägliche Dinge das Interesse zur Astronomie geweckt wurde, kommt schnell das Verlangen nach einem Teleskop um den Sternen ein Stück näher zu kommen. Aber für welches Teleskop soll man sich entscheiden? Ja vor dieser Frage steht wohl jeder, der in die praktische Astronomie einsteigen möchte. Als Anfänger hat man ja eine gewisse Vorstellung von dem was man sehen will. Sei es einfach nur Planeten, der Mond oder weiter entfernte Objekt innerhalb unserer Galaxie wie offene Sternhaufen, Kugelsternhaufen und planetarische Nebel. Diese Objekte und ferne Galaxien zählen bereits zu den Deep Sky Objekten. Grundlegend sollte man sich erstmal im Klaren darüber sein, welche optischen Systeme existieren und sich deren Eigenschaften bewusst werden. Dies sollte schon zum Teil die Frage beantworten, für welches Teleskop man sich für den Anfang entscheidet. Diesen Sachverhalt kennt man bei Spiegelsystemen nicht, abgesehen vom letzten Abschnitt im optischen Weg, der durch das Die optischen Systeme Okular führt und somit auch durch Linsen. Aber dies lassen wir erst mal außen vor. Prinzipiell unterscheidet man zwischen Linsenteleskopen und Die Korrektur der unterschiedlichen Brennpunkte, bildlich Spiegelteleskopen. gesprochen das Übereinanderlegen der Brennpunkte aller Farben Die Linsenteleskope (Refraktoren = kommend von Refraktion, die erreicht man durch Korrekturlinsen. Lichtbrechung) unterteilen sich in die einfachen Fraunhofer Der klassische Fraunhofer Refraktor (Achromat) hat ein Objektiv Refraktoren, die halbapochromatischen Refraktoren und in die bestehend aus zwei Linsen zwischen den ein Luftspalt ist. Eine apochromatischen Refraktoren. Sammellinse aus Kronglas und eine dahinter liegende Die Spiegelteleskope (Reflektoren = kommend von Reflektion an Zerstreuungslinse aus Flintglas. Korrigiert ist dieser Typ auf zwei Wellenlängen ca. 480nm und Spiegeln) dagegen unterteilen sich in die gebräuchlichsten ca. 670nm. System wie Newtonteleskope, Cassegrain bzw. Daher wird der klassische FH Refraktor in der Astronomie Schmidt-Cassegrain Teleskope und Maksutov Teleskope. An liebevoll Farbtopf genannt. Denn beispielsweise bei dieser Stelle möchte ich den „Exoten“ Schiefspiegler noch erwähnen, der als Weiterentwicklung des klassischen Newton gilt. Planetenbeobachtung bei sehr hohen Vergrößerungen macht sich der Farbfehler als blauer oder roter Rand um das Objekt Für den eher professionellen Einsatz gedacht ist die Schmidt bemerkbar. Kamera. Wie der Name schon vermuten lässt, ist dieses System der photographisch Nutzung vorbehalten. Der große Vorteil den Der halbapochromatische Refraktor anderen Spiegelsystemen gegenüber ist der, dass man hier sehr große Himmelsausschnitte betrachten bzw. photographieren kann. Einen Schritt weiter in der Farbfehlerkorrektur ist man mit den halbapochromatischen Refraktor gegangen. Das Objektiv ist an Für den Einsteiger eher uninteressant. sich baugleich, nur das man hier andere Glassorten verwendet und somit den Farbfehler weiter minimieren konnte. Der klassische Fraunhofer Der apochromatische Refraktor Eine Farbfehlerkorrektur wie sie bei einem apochromatischen Teleskop existiert wurde durch Verwendung einer dritten Linse erreicht. Dadurch werden drei Wellenlängen korrigiert. (Kurve B in der folgende Abbildung) Der Unterschied zwischen den klassischen Fraunhofer und den apochromatischen System ist die Farbkorrektur der Optik. Wem Worten versuchen diesen Fehler zu beschreiben. Astigmatismus tritt auf, wenn Lichtstrahlen schräg auf die Optik auftreffen. Jeder Lichtstrahl hat dann einen eigenen Brennpunkt, der sich hinter der Linse auf der x-Achse und y-Achse verschiebt. Es entstehen sozusagen Brennlinien. Zwischen den beiden Brennlinien räumlich gesehen befindet sich eine Zone, in der die Lichtverteilung kreisförmig ist. Außerhalb dieser Zone ist die Lichtverteilung eher oval bzw. Ellipsen förmig. (Einzellinse aus BK7, Fraunhofer Achromat E, Halbapochromat AS, Apochromat B, Beispiel eines photographisch korrigierten Objektives PG) Doch damit war man in der Geschichte der Refraktoren noch nicht zufrieden und fand eine Möglichkeit wie man mit nur zwei Linsen die Eigenschaften eines dreilinsigen Apochromaten erreichen, ja Praktisch macht sich dies wie folgt bemerkbar. Bringt man sein Objekt der Begierde, ein Sternhaufen beispielsweise, in die sogar übertreffen konnte. Bildmitte, so wird auffallen, dass alle Sterne im Zentrum des Man verwendete statt den herkömmlichen Glassorten Gesichtsfelds zwar scharf, aber nicht exakt punktförmig, Kalziumfluorit. Die Sammellinse wurde aus Kurzflintglas abgebildet werden. Zum Rand hin werden die Sterne verzerrt oder gefertigt und die dahinter liegende Zerstreuungslinse aus unscharf dargestellt. Nun kann man diese am Rand befindlichen Kalziumfluorit. Beide wurden wieder, getrennt durch einen Sterne zwar noch etwas schärfer einstellen, aber die Luftspalt, zu einem zweilinsigen Objektiv zusammengefasst. Bildfeldwölbung, Verzerrung bleibt. Dabei werden aber die Doch damit nicht genug. Denn es bot sich bald die Möglichkeit Sterne im Bildmittelpunkt unscharf. Linsen verschiedener Materialien ohne Luftspalt zu verbinden. Damit war erstmalig eine Korrektur von bis zu fünf Wellenlängen Anzumerken sei hier noch, dass dieser Fehler nicht nur im Objektiv bzw. Spiegel des Teleskop zu suchen ist sondern auch möglich. Eine fast ideale Farbkorrektur war das Ergebnis. im verwendeten Okular. Schlecht korrigierte Okulare zeigen Dem Einsteiger möge an dieser Stelle noch gesagt sein, dass mit genau diesen Fehler. Kommen qualitativ besserer Okulare zum zunehmender Farbkorrektur von Linsenteleskopen auch der Preis Einsatz wird das Bild wesentlich fehlerfreier sein. Dies sollte man dieser Geräte steigt. Einen Apochromaten, wo möglich noch mit beim Kauf von Okularen im Hinterkopf behalten. etwas größerer Öffnung ist für einen Einsteiger oft nur ein Traum, Letztendlich möchte ich noch die Koma erwähnen. Jeder denkt es sei denn dieser ist gut betucht. dabei an einem Kometenschweif, was an dieser Stelle auch nicht In der Regel geben sich Einsteiger, sollten sich diese für eine Linsensystem entschieden haben, mit einem klassischen FH oder ganz falsch ist. Denn so wie der Kometenschweif geformt ist macht sich dieser Abbildungsfehler optisch bemerkbar. Ein einen halbapochromatischen Refraktor zufrieden. fokussierter Stern weißt eine schweifartige Verzerrung auf. Weitere Abbildungsfehler in Optiken möchte ich im folgenden Alle drei Abbildungsfehler (die Bildfeldwölbung nicht mitgezählt) Teil kurz umreißen, da diese auch eine Rolle bei den machen sich in der Bildschärfe bemerkbar. Spiegelsystemen spielen. Abbildungsfehler der optischen Systeme Nun wird sich der Einsteiger fragen, warum er sich Geräte kaufen soll, die ja doch alle fehlerbehaftet sind und kein klares Bild von dem vermitteln was man beobachtet. Neben den erwähnten Farbfehler bei Linsenteleskopen gibt es weitere „Störfaktoren“ in der Abbildungsqualität eines optischen Das stimmt natürlich so nicht. Es soll nur zeigen, dass diese Thematik komplexer ist, als man sich evtl. am Anfang vorstellt. Systems. Das Wissen um die Fehler die ein System haben kann, lässt beim Die sphärische Aberration (auch Kugelgestalt- oder Kauf eines Gerätes mehr Vorsicht walten und es wird klar, dass Öffnungsfehler genannt). fachlicher Rat, den man sicherlich in einem Kaufhaus nicht in dem Maße bekommt wie bei eine Fachhändler, anzuraten ist. Diesen Effekt muss man sich wie folgt vorstellen. Fallen Lichtstrahlen am Rande der Optik ein (am äußersten Rand einer Linse oder eines Spiegels) kommt es zu unterschiedlichen Das Newtonteleskop Brennpunkten gegenüber den Lichtstrahlen die im mittleren Bereich der Optik einfallen. Bei wirklich guten Linsenteleskopen, den Apochromaten, ist dieser Effekt bereits korrigiert. Der Astigmatismus (Punktlosigkeit) und die Bildfeldwölbung bzw. -krümmung. Diese beiden Fehler sind eigentlich untrennbar und zugleich am schwierigsten zu erklären. Sicherlich bieten diverse Lexika detailliertere Erklärungen, dennoch möchte ich mit einfachen Diese Form des Spiegelteleskops ist wohl die bekannteste unter allen. Das Teleskop ist einfach konstruiert. Ein Hauptspiegel reflektiert das einfallende Licht zurück zu einem im Strahlengang befindlichen Fangspiegel. Der Brennpunkt des Hauptspiegels liegt eigentlich hinter dem Fangspiegel, der auf Grund seiner 45° Neigung den Brennpunkt seitlich nach außen verlegt. Der Name des Teleskoptyps geht auf Newton zurück, der diese Konstruktion wohl als erster verwirklichte. Der Hauptspiegel ist ein Paraboloid, sprich ein nach innen gewölbter Spiegel. Nicht zu verwechseln mit einem Kugelspiegel, dessen Oberfläche nach außen gewölbt ist, wie die einer Sammellinse. Übrigens gibt es auch Teleskope mit Kugelspiegeln als Hauptspiegel. Allerdings haben diese Optiken einen großen Nachteil, die sphärische Aberration. Bei einem Kugelspiegel muss man sich die sphärische Aberration wie folgt vorstellen. Drei verschieden große Ringe oder Zonen auf einer Halbkugel aufgezeichnet reflektieren das einfallende Licht in drei verschiedene Brennpunkte. Daher nennt man dies Kugelgestaltsfehler. Natürlich kann man diesen Fehler auch korrigieren indem man die Kugelgestalt so gering wie möglich hält, also die Halbkugel oder den Kugelspiegel so flach wie möglich macht. Damit steigt natürlich die Brennweite und das Teleskop erhält einer sehr große Baulänge. Die zweite Möglichkeit wäre nur einen kleinen Teil des Kugelspiegels zu nutzen (die Mitte), man hält die Öffnung des Teleskops, durch die das Licht fällt sehr klein, aber dies macht wenig Sinn, da man ja bestrebt ist große Öffnungen zu haben um möglichst viel Licht zu sammeln und damit auch licht schwache Objekte noch beobachten zu können. Die dritte Möglichkeit wäre mit Linsen den Fehler zu beheben. Wie man sieht ist der Kugelspiegel also nicht so gut geeignet. Es sei denn man nimmt eine asphärische (nichtkugelähnlichen, Parabel förmige) statt einer sphärischen (kugelähnlichen) Oberfläche als Spiegel. Womit wir beim Newtonteleskop wieder wären. Das Cassegrain Teleskop Dieses System hat seinen Ursprung in der Schmidt Kamera, die eingangs erwähnt wurde und stellt eine Symbiose mit dem Cassegrain System dar. Die Schmidt Kamera ist, wenn man sie als Teleskop sieht, ein optisches System mit einem Paraboloid als Hauptspiegel und der nach dem Erfinder benannten Schmidt Platte. Die Aufgabe dieser Schmidt Platte ist die Korrektur der Koma, des Astigmatismus und der restlichen sphärischen Aberration. Der Nachteil bei dem System ist jedoch die hohe Baulänge und die Tatsache das der Brennpunkt mit einem Okular nicht zugänglich ist. Also liegt es doch nahe, diese Schmidt Platte in eine Cassegrain Teleskop zu integrieren. Damit hat man wieder eine akzeptable Baulänge trotz großer Brennweiten und der Brennpunkt ist leicht zugänglich. Das Maksutov Teleskop Eine Möglichkeit die oft sehr lange Bauform eines Newtonteleskops zu umgehen, ist ein Cassegrain Teleskop. Der wesentliche Unterschied zum klassischen Newton ist der Fangspiegel und die Tatsache, das der Hauptspiegel mittig eine Öffnung aufweist , durch die der Fangspiegel das Licht reflektiert. Der Fangspiegel ist nicht mehr plan sondern konvex, er weißt also eine Krümmung nach außen auf. Hier macht man sich die sphärische Aberration zum Vorteil. Denn die Krümmung des Fangspiegels ist abhängig von der des Hauptspiegels. Dieses optische System ist somit frei von sphärischer Aberration. Die Koma und der Astigmatismus bleiben jedoch. Das Schmidt-Cassegrain Teleskop Der MAK, wie man das System noch nennt, ist vom Aufbau her dem Schmidt-Cassegrain System sehr ähnlich. Der Unterschied liegt in der Meniscuslinse am Tubuseingang. Was dem Schmidt-Cassegrain System seine Schmidtplatte ist, ist dem MAK seine Meniscuslinse. Diese Linse oder auch Korrekturplatte genannt ist beim MAK gewölbt und sehr dick im Gegensatz zum Schmidt-Cassegrain System, wo die Korrekturplatte dünn und nicht einfach nur gewölbt ist. Die Aufgabe der Meniscuslinse ist jedenfalls die selbe wie die der Schmidtplatte, die Korrektur der sphärischen Aberration. Zusätzlich korrigiert sie noch die Koma und den Astigmatismus. Planeten und Mond. Die Optik ist in einem Metalltubus mit einer doch recht massiven Jetzt wo wir uns eine Überblick zu den optischen Systemen und Rückwand untergebracht. Auch eine Justierung des Hauptspiegels deren Eigenheiten verschafft haben, möchte ich zu einem ist von außen mittelst der Justierschrauben in der Rückwand ohne praxisorientierten Vergleich kommen und zwei typische Probleme möglich. Einsteigergeräte verschiedener Bauform vorstellen. Das Gerät wird nicht durch einen verschiebbaren OAZ fokussiert sondern der Hauptspiegel wird vor und zurückgestellt. Dazu ist an Als Anfänger fragte ich mich unter anderem, ob denn nun ein der Rückwand ein gummierter Drehknopf. Wünschenswert wäre Planet oder der Mond oder ein Sternhaufen in einem hier eine Untersetzung, die es ermöglicht genauer zu fokussieren. Linsenteleskop anders aussieht als in einem Spiegelteleskop. Meine bisherige Recherche in Foren ergab, dass man hier auch Denn irgend einen Grund muss es ja geben, warum der eine ein nicht so einfach einen Knopfautomat, ein Drehknopf mit Linsenteleskop und der anderen ein Spiegelteleskop bevorzugt. Vielleicht ist dem einen oder anderen auch unklar wo der Sinn in Untersetzung, adaptieren kann. Shifting konnte ich bei diesem Gerät nicht feststellen. Auch die der großen Öffnung und der Brennweite liegt. Justierung des Hauptspiegels war perfekt. Der folgende Abschnitt soll dazu beitragen, sich diese Fragen Ein Streulichtblende oder Taukappe gibt es nicht, da muss man beantworten zu können. sich selbst helfen und etwas basteln. Aber dies ist mit wenig Aufwand getan. Um den MAK auf meine Astro5 Montierung setzen zu können, musste noch eine Prismenschiene für 19 Euro gekauft werden, da Zwei Einsteigergeräte im Vergleich der MAK nur mit Fotostativanschluß geliefert wird. Im folgendem Abschnitt möchte ich zwei typische Sonst macht der MAK einen soliden Eindruck und ist seine 179 Einsteigergeräte der unteren Preisklasse vorstellen. Es handelt Euro wert. Vor allem wenn man berücksichtigt, dass man gleich sich einmal um ein Linsenteleskop mit einer Öffnung von 102mm eine gute Transporttasche inkl. Zubehör wie Zenitspiegel, Okular bei 660mm Brennweite (f/6,4) der Firma Teleskop-Service und Sucher dazu bekommt. Ransburg und zum anderen um ein Maksutovteleskop mit gleicher Öffnung allerdings bei 1300mm Brennweite (f/12,7) der Firma Skywatcher. Die Abbildungsqualität der beiden Teleskope Für eine sinnvolle Gegenüberstellung habe ich natürlich die gleichen Okulare am gleichen Himmelsobjekt genutzt. Nur so kann man die Optiken sinnvoll vergleichen. Refraktor: Koma und Astigmatismus sind im Vergleich zur chromatischen Aberration vernachlässigbar klein, wenn überhaupt bemerkbar. Auch die sphärische Aberration spielt hier eine untergeordnete Rolle. Außer der Abbildungsleistung wird auch noch auf die Wenn man das Bild offener Sternhaufens wie h und X PER als Verarbeitung der Teleskope eingegangen. Letztlich sind beide Geräte so genannte „Chinaprodukte“. Aus diesem Grund möchte Vergleichsobjekt wählt, fällt deutlich auf, dass die Sterne im ich noch daraufhin weisen, dass es bei diesen Produkten teilweise Refraktor nadelfein abgebildet werden und das Bild sehr zu sehr großen Streuungen in der Qualität kommen kann und man kontrastreich ist. Auch die farblichen Unterschiede werden deutlich bis zu eine bestimmten Helligkeit wahrgenommen. sich nicht zwingend auf meine Erfahrung berufen sollte. MAK: Hier sind die Sterne zwar scharf abgebildet aber man vermisst das Nadelfeine an den Sternen. Offensichtlich schlägt Die Verarbeitung der Teleskope hier der Astigmatismus etwas mehr zu Buche als beim Refraktor. Refraktor: Beginnen wir mit den Refraktor, mein Einstiegsgerät in Außerdem ist die Bildhelligkeit im Vergleich zum Refraktor nicht so hoch. Jetzt fragt man sich wieso dies so ist, da die Öffnung die praktische Astronomie. Das Gerät kommt auf einer parallaktischen (deutschen) Montierung Astro5 zum Einsatz, die 102mm doch die selbe ist. in Sachen Tragkraft mehr als ausreichend für dieses Gerät ist. Für momentan ca. 250 Euro ist der Refraktor am Markt zu haben. Zwei Punkte muss man hier beachten. Das Gerät hinterlässt einen soliden Eindruck. Der Tubus und der Erstens bringt der Sekundärspiegel, der auf der Meniscuslinse 2“ Okularauszug (OAZ) sind aus Metall, eine Taukappe ist sitzt, eine Abschattung ins Bild. vorhanden, zwei massive Rohrschellen zur Befestigung sind auch Das Bild wird also dunkler, vor allem in der Bildmitte. dabei. Ja selbst der 8x50 Sucher ist in einer Halterung befestigt, Zweitens ist das Öffnungsverhältnis des Refraktors mit f/6,4 die sich praktisch gut bewährt, was die Justierung angeht. besser als beim MAK mit f/12,7. Hätte ich den gleichen Refraktor Mit zunehmender Beobachtungserfahrung kommt jedoch schnell mit einer Brennweite von 1200 mm, also f/11,7, würde vermutlich die Einsicht, dass der OAZ in seiner Bauweise Nachteile mit sich die Helligkeit des Bildes gleich dem des MAK sein. bringt. Shifting stellt ihr ein Problem dar. Der OAZ hat also Spiel in der Querachse und wackelt dadurch hin An den beiden Sternhaufen h und X PER muss man sich dies so vorstellen, dass man im MAK Sterne mit 8m6 ohne Probleme und her. Bei hohen Vergrößerungen macht sich dies stark noch sieht, während Sterne bei 9m3 nur noch mit indirekten bemerkbar, vor allem wenn etwas schwerere Okulare Sehen zu erfassen sind. Ab 10m2 nimmt man keine Sterne mehr Verwendung finden. Abhilfe schafft hier ein kleiner Eingriff, der in Astronomieforen war. oft beschrieben wird. Auf die Laufflächen des OAZ wird Tesafilm Der Refraktor bringt hier etwas mehr Leistung, hier sind Sterne aufgeklebt. Das Shifting minimiert sich dadurch auffällig, aber ist bis 9m2 ohne Probleme sichtbar, 10m2 Sterne noch mit indirekten Sehen. Dieser Vergleich wurde mit Okularen gleicher Baureihe eben noch nicht ganz korrigiert. Dafür muss man schon einen hochwertigen OAZ anbauen, der im vorgenommen. Die Vergößerung beider Geräte war ca. 65fach. Beispiel mit dem Baader Crayford Okularauszug, mit ca. 175 Abgesehen davon hat man im diesem Refraktor ein wesentlich Euro zu buche schlägt. größeres Gesichtsfeld, also Himmelsausschnitt im Okular, abgebildet. Auch hier ist das Öffnungsverhältnis der Grund. MAK: Der MAK von Skywatcher wurde als Zweitgerät gekauft. Betrachtet man die Leistung beider Teleskope an Planeten oder Hauptsächlich wegen der hohen Brennweite, durch die man wesentlich einfacher hohe Vergrößerungen erzielen kann, als mit Mond wendet sich das Blatt und der MAK scheint hier etwas mehr im Vorteil. dem Refraktor und wegen dem photographischen Einsatz an Denn mit ihm erzielt man höhere Vergrößerungen als mit dem Refraktor, was bei der Mond- und Planetenbeobachtung relevant ist. Die Abschattung fällt bei den hellen Objekten nun nicht mehr ins Gewicht. Während ich bei gleichem Seeing (Unruhe der Luft, durch Wärmeabstrahlung der Erde oder umliegender Gebäude) mit dem Refraktor am Mond eine maximale Vergrößerung von ca. 200fach erreichen konnte, war man mit dem MAK bequem bis ca. 230fach gekommen. Ja sogar ca. 300fach war mit dem MAK möglich, wobei dies sehr grenzwertig war. Eine Vergrößerung die mit dem Refraktor nur mittelst einer Barlowlinse ermöglicht werden kann. Allerdings lässt dann die Bildqualität schlagartig nach, das Bild wird verwaschen und der Farbfehler springt eine förmlich in das Auge. Beobachten macht dann keinen Spaß mehr. Fazit Der Refraktor in seiner kurzen Bauart eignet sich eher für Deep Sky Beobachtungen, da man hier über ein größeres Gesichtsfeld verfügt als bei langbrennweitigen Geräten, wie dem MAK. Merke: Höhe Brennweite, hohes Öffnungsverhältnis, kleinere Himmelsausschnitt bzw. Gesichtsfeld, hohe Vergrößerung möglich, aber etwas dunkleres Bild. Planten und Mond sind auch kein Problem, aber die hohen Vergrößerungen werden nur unter Einbuße der Bildqualität erbracht. Sternhaufen und andere Deep Sky Objekte sind durch das große Gesichtsfeld wunderbar zu beobachten. Vorallem die nadelfeine Abbildung von Sternhaufen läßt mich nicht mehr vom Okular loskommen. Auch ist die Bildhelligkeit des Refraktors wesentlich besser, was bei Deep Sky sich teilweise um eine Größenklasse bei der Helligkeit der Sterne bemerkbar macht. Möchte man jedoch lieber die Planeten und den Mond beobachten ist man mit einem langbrennweitigen Gerät besser beraten. Hier hat der MAK nicht nur den Vorteil der hohen Brennweite sondern auch den Vorteil der nicht vorhandenen chromatischen Aberration, die vor allem bei hohen Vergrößerungen sich bemerkbar macht. Der Astigmatismus, sprich die Punktlosigkeit, macht sich am Planeten oder Mond nicht mehr bemerkbar. Quellen: Bereitgestellte Okulare für den Vergleich der Optiken von www.Optikshop24.de Internetseite des Autors www.astronomie-klingonio.de