Teleskope

Teleskope oder Fernrohre machen es möglich, weit entfernte Objekte durch starke Vergrößerung zu betrachten. Dazu werden in einem Gehäuse Linsen oder Spiegel in einer bestimmten Konstellation angeordnet. Demzufolge wird zwischen Linsenteleskopen (Refraktoren) und Spiegelteleskopen (Reflektoren) unterschieden.

Dank der ausgeklügelten Anordnung von Linsen und Spiegeln wird bei der visuellen Beobachtung von Himmelskörpern ein scharfes Bild erzeugt.

Neben den optischen Teleskopen, die sichtbares Licht, UV- oder IR-Strahlung empfangen können, gibt es noch ähnlich aufgebaute Röntgen- und Radio-Teleskope. Teilweise werden auch Teilchen- oder Strahlungsdetektoren als Teleskope bezeichnet. Visuelle Teleskope werden vorzugsweise in der Astronomie eingesetzt.

Ob das Fernrohr 1608 von Jacob Metius, Zacharias Janssen oder Hans Lipperhey erfunden wurde, ist geschichtlich nicht genau belegt. Fakt jedoch ist, dass das holländische Fernrohr von Galileo Galilei weiterentwickelt wurde. Bei einem Galilei-Fernrohr entsteht dank des Aufbaus mit einer konvexen Sammellinse und einer Zerstreuungslinde ein seitenrichtiges und aufrechtes Bild. Dieses System wird bis heute bei Operngläsern genutzt.

Johannes Kepler beschrieb 1611 eine Bauweise für Fernrohre mit zwei Sammellinsen. Da sich der gemeinsame Brennpunkt beider Linsen zwischen den Linsen befindet, erzeugt das Kepler-Fernrohr ein seitenverkehrtes Bild, das auf dem Kopf stand. Allerdings ist das Gesichtsfeld ausgedehnter als beim Galilei-Fernrohr. Mit zwei Umlenkprismen zwischen den Linsen kann das Bild wieder richtig dargestellt werden. Dieses System findet bis heute bei Ferngläsern Anwendung.

Auch wenn bereits seit dem 13. Jahrhundert die vergrößernde Wirkung von konkaven Spiegeln bekannt war, wurde erst 1616 vom Jesuitenpater Nicolaus Zucchius das erste Spiegelteleskop gebaut. Zunächst wurden einfache Glasspiegel und später polierte Metallspiegel verwendet.

Isaac Newton entwickelte von 1668 – 1672 das Newton-Teleskop mit eingebautem Hilfsspiegel. Dadurch musste der Hauptspiegel nicht mehr schräg stehen, was zu einer deutlich besseren Bildqualität führte. Damit legte Newton den Grundstein für immer bessere Spiegelteleskope.

In der Mitte des 19. Jahrhunderts gelang es Justus Liebig erstmalig einen hauchdünnen Silberfilm auf Glas aufzubringen. Da zudem auch die Methoden des Glasgusses immer besser wurden, konnten von nun an immer größere Spiegel und somit größere Teleskope gebaut werden.

Linsenteleskope oder auch Refraktoren sind die Klassiker unter den Teleskopen. Da sie das Licht mit Hilfe von unterschiedlichen Linsen brechen, werden sie auch Refraktor Teleskope oder Refraktoren genannt. Die Bauform ist aufgrund ihrer Bauart eher schlank und länglich. Astronomische Refraktoren werden auch gerne als Kepler-Fernrohr bezeichnet.

Da blaues Licht stärker als rotes Licht gebrochen wird, leiden einfache Linsenteleskope unter Farbfehlern. Diese bezeichnen Fachleute als chromatische Aberration. Die Lösung ist ein Linsenteleskop, bei dem vorne in der Optik eine konvexe und eine konkave Linse eingesetzt werden.

Da der Brechungsindex und die Dispersion beider Linsen unterschiedlich sind, werden dadurch die meisten Farbfehler aufgehoben. Diese Teleskope werden auch als Achromaten bezeichnet. Teleskope, die eine 3. Linse in der Optik aufweisen, werden als Aprochromaten bezeichnet. Diese Teleskope erzeugen absolut farbreine Bilder.

Um die Brennweite optisch zu erhöhen, können bei einigen Refraktoren noch zusätzliche Barlowlinsen eingesetzt werden.

Das Newton-Teleskop bzw. der Newton-Reflektor von 1668 ist dank seines genial einfachen Aufbaus nicht nur der Prototyp für alle Amateurfernrohre.

Er ist dank seines günstigen Preises auch ideal für den Einstieg in die Hobby-Astronomie geeignet.

Durch den offenen Tubus hat das Teleskop einerseits eine sehr kurze Auskühlzeit und passt sich schnell an die kühleren Außentemperaturen an.

Andererseits ist es durch die offene Bauweise sehr empfindlich gegen thermische Effekte wie z.B. instrumentell erzeugte Luftunruhe. 

Eine besondere Bauform des Newton-Teleskops ist das Dobson Teleskop. Es wurde in den 1950er Jahren von John Dobson als einfaches und preiswertes Amateurteleskop erfunden.

Auf einem dreh- und schwenkbaren Sockel (Rockerbox oder Dobson-Montierung) ruht die Spiegeleinheit. Die Optik mit Fangspiegel und Okular wird über eine Rohrstrebenkonstruktion mit dem Spiegel verbunden.

Dank des dünnen Spiegels sind sehr große Durchmesser möglich, wodurch ein Dobson Teleskop leicht und trotzdem sehr lichtstark ist. 

Da das Teleskop perfekt ausgewogen ist, ruht es ohne zusätzliche Klemm- oder Haltevorrichtungen in der Rockerbox.

Gleichzeitig ist dank der reibungsarmen Lagerung eine manuelle Nachführung sehr leicht möglich.  

Das Maksutov-Cassegrain Teleskop  ist ein Allroundfernrohr, das aufgrund seiner kurzen Bauform bei Hobby-Astrologen sehr beliebt ist.

Durch eine meniskusförmige Linse am Lichteintritt ist das Innenleben gut vor Staub und Verschmutzung geschützt. Dank der konstanten Dicke dieser Linse treten fast keine Farbfehler auf und die Linse korrigiert die sphärische Aberration des Hauptspiegels.

Durch den sehr kleinen Fangspiegel kann die Abdeckung des Hauptspiegels (Obstruktion) so gering wie möglich gehalten werden.

Allerdings ist die Auskühlzeit, bis sich das Teleskop an die Außentemperatur angepasst hat, relativ lange.

Jeder, der schon einmal durch ein Fernglas geschaut hat weiß, dass es sehr schnell wackelige Bilder gibt, wenn das Fernglas nicht ruhig gehalten wird. Bei einem Teleskop ist diese Erscheinung um ein Vielfaches stärker ausgeprägt. Darum benötigen Teleskope eine sichere Halterung (Montierung) und ein hochwertiges Stativ.

Achten Sie beim Aufstellen Ihres Fernrohrs unbedingt auf einen ebenen und stabilen Untergrund, da selbst geringste Erschütterungen sehr schnell für Frust bei der Beobachtung von Himmelskörpern sorgen können. 

Je nach Montierung müssen Sie Ihr Fernrohr anschließend ausrichten und auf den gewünschten Punkt einstellen. Die azimutale Montierung ist auf den ersten Blick einfacher, da Sie sich am Horizont orientieren können. Mit einer parallaktischen Montierung können Sie dafür der Laufbahn eines Himmelskörpers im Laufe der Nacht leichter folgen, auch wenn die Einstellung der Drehachsen zunächst gewöhnungsbedürftig ist.

Bauen Sie Ihr Teleskop bei Tageslicht auf. Sie können dann mit Hilfe eines weit entfernten Markierungspunktes, wie z.B. einer Kirchturmspitze, den Sucher optimal justieren.