Astronomisches Teleskop - Technischer Aufbau

Kurz-Info
Ein astronomisches Teleskop muß besondere Anforderungen hinsichtlich Präzision, Stabilität und Schwingungsfreiheit erfüllen. Speziell an die parallaktische Montierung sowie den optischen Komponenten sind höchste Genauigkeit gefordert.

Vergleichbar mit einer mechanischen Uhr sind Tubus mit Optik die Zeiger der Uhr und die parallaktische Montierung das komplizierte Uhrwerk. Zur Kompensation der permanenten Erdrotation bedarf es elektrischer Nachführmotoren in beiden Achsen, um das eingestellte Himmelsobjekt über längere Zeit exakt im Gesichtsfeld zu halten und ggf. notwendige Korrekturen feinfühlig vornehmen zu können.

Objektiv-Öffnung
Ist der Durchmesser eines Objektives, entweder Linse oder Spiegel. Je größer die Objektiv-Öffnung, desto höher das Lichtsammelvermögen der verwendeten Optik.

Brennweite
Ist der Abstand vom Objektiv bis zum Brennpunkt der Optik. Die Brennweite wird immer in Millimeter angegeben.

Öffnungsverhältnis
Ist das Verhältnis vom Objektivdurchmesser (z. B. 100 mm) zur Objektivbrennweite (z. B. 700 mm). Somit besitzt ein Refraktor mit einer 100 mm Objektiv-Linse und einer Brennweite von 700 mm ein Öffnungsverhältnis von 1 zu 7.

Austrittspupille
Diese kommt bei einem astronomischen Fernrohr eine besondere Bedeutung und ist ein recht komplexes Thema, dass hier nur am Rande erläutert wird.

Ihr Durchmesser errechnet sich aus dem Objektivdurchmesser dividiert durch die Vergrößerung des Teleskops. Beispiel - 200 mm : 70 fach = 2,85 mm Austrittspupille. Der Durchmesser der resultierenden Austrittspupille ist deshalb so wichtig, weil die menschliche Augenpupille bei optimaler Dunkeladaption, je nach Alter, einen maximalen Durchmesser zwischen ca. 8 mm und 5 mm erreicht.

Ist der Durchmesser der Austrittspupille größer als die Augenpupille wird nicht mehr das gesamte Abbild auf der Netzhaut des Auges abgebildet und somit „wertvolles“ Licht verschenkt.

Auflösungsvermögen
Das Auflösungsvermögen eines astronomischen Teleskops ist der wichtigste Indikator für seine optische Leistungsfähigkeit. Diese Zahl, z. B. 0,5“ (Bogensekunden), bezeichnet die Fähigkeit sehr eng beieinander stehende Lichtpunkte noch als voneinander getrennt (aufgelöst) dazustellen. In der Praxis bedeutet dies z. B. Doppelsterne auch als Doppelsterne zu erkennen und nicht nur als einzelner Stern.

Das Auflösungsvermögen eines Teleskops ist nahezu ausschließlich von seiner Öffnung abhängig. Die diesbezügliche Formel lautet - 115 : Öffnung in Millimeter -. Das resultierende Ergebnis sind Bogensekunden, sprich 1° = 3600 Bogensekunden.

Beispiel - Ein Spiegelteleskop mit 205 mm Öffnung besitzt demnach ein theoretisches Auflösungsvermögen von 115:205=0,56 Bogensekunden.

Die wohl berühmtesten Prüfsterne für „gute“ Augen am nördlichen Sternenhimmel sind Mizar (mittlerer Deichselstern) und sein Begleiter Alkor (Reiterlein) im Großen Wagen (Sternbild Großer Bär). Ihr Winkelabstand beträgt 11′ 46,9″. Beobachter mit normalsichtigen Augen sehen ohne Probleme die beiden Sterne.

Bildhelligkeit
An einem dunklen Beobachtungsort und glasklaren Sternenhimmel nimmt das menschliche Auge Himmelsobjekte bis zu einer scheinbaren Helligkeit von 5,5 mag (mo) gerade noch wahr. Lichtschwächere Objekte bleiben astronomischen Teleskopen mit wesentlich größerer Objektivöffnung (D) und dem dadurch erzielten enormen Helligkeitsgewinn vorbehalten.

Berechnungs-Formel > 2,5 x log (D : 6)hoch2 + mo = m

Ein 205 mm Spiegelteleskop erreicht z. B. eine gerade noch wahrnehmbare Grenzgröße von 13,2 mag (m).

Vergrößerung
Die Wahl der Vergrößerung ist ausschlaggebend für eine erfolgreiche Beobachtung unterschiedlicher Himmelsobjekte. Planeten benötigen generell eine höhere Vergrößerung, ausgedehnte Objekte, wie Offene Sternhaufen und Gasnebel hingegen eher geringere. Denn je größer die verwendete Vergrößerung, desto kleiner das Gesichtsfeld. Des Weiteren spielen Faktoren, wie z. B. die herrschende Luftunruhe und Transparenz eine entscheidende Rolle.

Wird die Objektivbrennweite (mm) durch die Okularbrennweite (mm) dividiert erhält man die erzielte Vergrößerung. Beispiel - 1400 mm dividiert durch 20 mm = 70 fache Vergrößerung.

Gefahren-Hinweis!
Grundsätzlich ist bei jeglicher Beobachtung der Sonne größte Vorsicht geboten. Kommen Sie nicht in Versuchung mit einem Fernglas/Fernrohr, gleichgültig wie klein oder groß, ohne die zwingend notwendigen Schutzmaßnahmen zu beachten, in die Sonne zu sehen. Die Folgen sind irreparabel, denn in Sekundenbruchteilen ist Ihr Augenlicht stark geschädigt oder im schlimmsten Fall für immer verloren.

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