4. Teleskope
4.1 Das Teleskop als Beobachtungsinstrument
Abb. 58: Linsenteleskop für Einsteiger, Bauart Fraunhofer Achromat
Abb. 59: Spiegelteleskop für Einsteiger, Bauart Newton-Reflektor
Abb. 60: Spiegelteleskop für Fortgeschrittene, Bauart Maksutov-Cassegrain
Um eine Vorstellung davon zu bekommen, worauf es bei der Beobachtung des Sternenhimmels ankommt, sollten wir einige Sätze den Aufgaben eines Teleskops widmen. Möchte man der Werbung glauben schenken, ist das Teleskop ein Vergrößerungsglas, das den Himmel in möglichst bis zu 600-facher Vergrößerung oder mehr zeigt und uns mit bunten Gasnebeln verwöhnen soll. Bei der praktischen Beobachtung werden wir sehr schnell erkennen, dass dem nicht so ist. Im Gegenteil: Viele Objekte sehen bei relativ kleiner Vergrößerung am imposantesten aus. Die Vergrößerung ist zwar wichtig, aber nicht der entscheidende Faktor für die Leistungsfähigkeit Ihres Instruments. Die Fähigkeit Licht zu sammeln (Lichtstärke) und der Bildkontrast der Optik sind wichtige Eigenschaften, die gute Teleskope auszeichnen. Es gibt mehrere Bauarten von Teleskopen,die alle mit Vor- und Nachteilen behaftet sind. Den Alleskönner, der alle Bedürfnisse befriedigt, gibt es leider nicht.
Beginnen wir also zuerst mit einer kleinen Exkursion über Bauarten von Teleskopen. Man unterscheidet hierbei grob in Linsenteleskope und Spiegelteleskope.
Refraktoren (Linsenteleskope) bestehen zumeist aus einem Objektiv, aufgebaut aus zumeist zwei Linsen, die nur durch einen Luftspalt getrennt sind (achromatische Linsen). Das Objektiv sammelt das eintreffende Licht und bündelt es im Brennpunkt. Ein Okular im Brennpunkt vergrößert das Bild. Den Abstand zwischen Objektiv und Brennpunkt nennt man Brennweite.
Bei Reflektoren (Spiegelteleskopen) wird die Aufgabe des Objektivs von einem nach innen gewölbten (parabolischen) Hohlspiegel übernommen. Der Spiegel befindet sich im hinteren Teil des Tubus. Er sammelt ebenfalls das einfallende Licht und bündelt es im Brennpunkt. Zwischen dem Brennpunkt, in dem wieder das Okular eingesetzt ist, und dem Hauptspiegel, befindet sich ein Fangspiegel, der das gebündelte Licht zum Okular umlenkt. Es gibt im Wesentlichen zwei Bauarten von Spiegelsystemen. Beim Spiegelteleskop nach Newton wird das Licht um 45° seitlich umgelenkt. Das Okular befindet sich in der Regel im oberen Bereich des Tubus und man schaut seitlich in das Teleskop.
Bei Cassegrain-Teleskopen ist der Hauptspiegel mittig durchbohrt, der Fangspiegel ist hierbei ebenfalls mittig im Strahlengang gegenüber dem Hauptspiegel am vorderen Tubusende montiert und wirft das Bild zurück durch die Hauptspiegelbohrung zum Tubusende in Richtung Okular. Das Okular befindet sich wie beim Linsenteleskop am hinteren Tubusende.
Beide Bauarten haben ihre Vorzüge und Schwächen. Die Kaufentscheidung für ein Teleskop muss der Astronom selber treffen, je nach Einsatzgebiet und Größe des eigenen Budgets.
Refraktoren sind von der Bildqualität den Spiegelsystemen gleicher Größe überlegen. Sie sind gegenüber Dejustage unempfindlich und daher sehr wartungsarm. Diese Eigenschaften machen das Linsenteleskop zum idealen Einsteigerinstrument.
4.2 Optik
Grundsätzlich unterscheidet man bei astronomischen Teleskopen zwei Optikkonzepte: das Reflektorteleskop (Spiegelteleskop) und das Refraktorteleskop (Linsenteleskop).
4.2.1 Refraktor (Linsenteleskop)
Ein Linsenteleskop besteht aus einer Objektivlinse und einem Okular. Wichtig ist, dass die Objektivlinse achromatisch (Doppellinse mit Luftspalt) ist. Der Durchmesser der Objektivlinse ist mitentscheidend für die Lichtstärke des Teleskops. Vorteile eines Linsenteleskops gegenüber einem Spiegelteleskop:
a) kein Lichtverlust durch Fangspiegelabschattungen (Obstruktion) wie bei Reflektoren
b) hervorragende Bildschärfe
Abb. 61: Der optische Aufbau der Linsenteleskope beinhaltet ein optisches Design, bei dem das Licht von Links kommend durch ein zweilinsiges Objektiv tritt und im Brennpunkt (F) fokussiert wird.
4.2.2 Reflektor (Spiegelteleskop)
Die gebräuchlichste Bauart von Spiegelteleskopen ist nach ihrem Erfinder, Sir lsaac Newton (* 1643, † 1727), benannt. Newtonreflektoren besitzen einen sphärisch – bei besseren Ausführungen parabolisch – geschliffenen Hohlspiegel, dessen Oberfläche mit Aluminium bedampft ist. Die Lichtstrahlen werden nach Reflektion am Hauptspiegel kurz vor dem Brennpunkt mittels eines planen, um 45° geneigten Fangspiegels um 90° umgelenkt, so dass der Brennpunkt außerhalb des Haupttubus liegt, in den dann das Okular eingesetzt wird.
Was ist nun besser, Linsenteleskop oder Spiegelteleskop?
Eine Antwort darauf lässt sich gerade für Amateurzwecke nur schwer geben. Ganz allgemein kann man wohl von der Faustregel ausgehen, dassein Spiegelteleskop bestimmter Öffnung einem Linsenfernrohr mit gleicher Öffnung vor allem an Bildqualität und Bildauflösung ein wenig unterlegen ist.
Abb. 62: Der optische Aufbau der Newton Spiegelteleskope beinhaltet ein brennweitenverlängerndes, achromatisches Linsensystem, dass die Kombination von langer Brennweite und kurzem Tubus erlaubt.
4.3 Mechanik
Bei einem Teleskop werden eine ganze Reihe verschiedenster mechanischer Baugruppen verbaut, die sich nicht nur von Ihrer Bau- und Funktionsweise, sondern auch von Ihrer Bedienung unterscheiden. Wir haben bereits erwähnt, dass ein stabiles Stativ und eine solide Montierung für eine befriedigende Himmelsbeobachtung unerlässlich sind. Bei den Montierungen unterscheidet man zwei Grundtypen, die hier im Folgenden näher erläutert werden.
4.3.1 Azimutale Montierung
Bei der azimutalen Montierung ist der Teleskopkörper, auch Optiktubus genannt, in eine Gabel eingehängt und das Rohr kann vom Benutzer horizontal und vertikal bewegt werden. Die azimutale Montierung ist empfehlenswert für den astronomischen Einsteiger. Objekte am Himmel können schnell mit Leichtigkeit eingestellt werden.
