Grundlagen für Einsteiger

Fertigung von Spiegelzellen für ein GroßteleskopFertigung von Spiegelzellen für ein GroßteleskopZur Erkundung des Sternenhimmels genügt bereits das bloße Auge. Schon seit dem Altertum wurden auf diese Weise die ersten Objekte und Sternenkonstellationen beobachtet. Auch ohne Hilfsmittel kann bereits der Mond, die Sternbilder, einige Planeten unseres Sonnensystems und eventuell sogar die Milchstraße und einige Deep-Sky Objekte beobachtet werden – vorausgesetzt man befindet sich an einem Ort, der dunkel genug ist.

 

Das Teleskop als Beobachtungshilfe

Wer diese Objekte genauer Betrachten oder noch tiefer in das Weltall vordringen möchte, benötigt ein optisches Hilfsmittel, wie zum Beispiel ein Fernglas oder ein Teleskop. Seit Galilei das erstes Fernrohr in den Himmel richtete, wurde die Technik der Beobachtungsinstrumente immer weiter verbessert, so dass heute den Amateur- und Hobby-Astronomen aller Welt ein breites und vor allen Dingen erschwingliches Sortiment an Beobachtungstechniken zur Verfügung steht.

Die Hauptaufgabe aller Instrumente ist aber seit je her gleich geblieben: Ein Teleskop ist dazu da, Licht zu sammeln und das erzeugte Bild zu vergrößern. Unsere Augen sehen erst durch ein Teleskop Objekte, die über der normalen Wahrnehmungsschwelle liegen. Durch die Vergrößerung und den Gewinn an Bildauflösung sind Einzelheiten zu erkennen.

Um die Leistung von optischen Systemen definieren und vergleichen zu können, sind nur einige Kenngrößen notwendig, welche auf den folgenden Seiten beschrieben werden.

Schon gewusst?

Austrittspupille

Die passende Größe der Austrittspupille

 

Die maximale Pupillengröße des Auges bestimmt die Minimalvergrößerung des TeleskopsDie maximale Pupillengröße des Auges bestimmt die Minimalvergrößerung des TeleskopsDer Durchmesser des am Okular austretenden Lichtbündels wird als Austrittspupille oder Austrittsblende bezeichnet. Die Austrittspupille wird durch die Öffnung und die eingesetzte Vergrößerung beeinflusst und errechnet sich nach der Formel:

Austrittspupille = Öffnung / Vergrößerung


Die maximale Öffnung der menschlichen Augenpupille, welche letztendlich das gewonnene Licht aufnimmt, beträgt in der Nacht circa 7 mm.

Die
Austrittspupille sollte mit diesem maximalen Wert in etwa übereinstimmen, da bei noch größerer Austrittspupille keine größere Lichtmenge aufgenommen werden kann. Dem Auge geht Licht verloren und das Bild wird nicht heller. Die Minimalvergrößerung entspricht deshalb dem Wert der größtmöglichen Austrittspupille.

 

Das Alter des Beobachters beeinflusst die Pupillengröße


Bei der Wahl der maximalen Austrittspupille ist auch das Alters des Beobachters und die Himmelshelligkeit zu berücksichtigen. Mit zunehmenden Alter sinkt die Fähigkeit der Pupillenweitung bei Nacht. Ein junger Mensch kann eine Pupillengröße von 8 mm erreichen, bei einem älteren Menschen beträgt die maximale Weitung im Durchschnitt etwa 6 mm. Dies sind zwar nur Richtwerte, welche individuell abweichen können, sie sollten bei der Okularwahl aber in Betracht gezogen werden.

Die Himmelshelligkeit berücksichtigen


Die Himmelshelligkeit wird an der Helligkeit eines mit bloßem Auge gerade noch erkennbaren Sterns (abgekürzt: fst = faintest star) definiert und mit der scheinbaren Sternhelligkeit in der Einheit mag angegeben. Die maximale Austrittspupille und die damit gewählte Minimalvergrößerung sollte nicht zu weit über der Himmelshelligkeit liegen, da der Himmelshintergrund sonst zu hell und kontrastarm erscheint. Auch lässt eine helle Stadtumgebung in der Regel kaum eine optimale Dunkeladaption, also die Anpassung der Augen an die Nacht zu. Für die persönlichen Optimalwerte ist ein Abwägen der vorliegenden Bedingungen notwendig.

Die Grenzwerte der Austrittspupille


Bei der förderlichen Vergrößerung stimmt das Auflösungsvermögen des Teleskopes mit dem des Auges überein, es ist also maximal. Diese wird bei einer Austrittspupille von 0,7 mm erreicht. Die Maximalvergrößerung erzeugt eine Austrittspupille von 0,5 mm Größe, was bereits den Grenzwert der Augenleistung darstellt. Unter Idealbedingungen ist an hellen Objekten mit einer Austrittspupille von knapp 0,4 mm eine Maximalvergrößerung auf das Doppelte der förderlichen Vergrößerung möglich. Diese kommt jedoch nur sehr selten zur Anwendung und bringt keinen Detailgewinn der Abbildung.