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?

Öffnungsverhältnis

Brennweite und Öffnungsgröße

 

Schnelle und langsame Optiken werden mit dem aus der Fotografie bekannten Blendenwert f/x unterschieden Schnelle und langsame Optiken werden mit dem aus der Fotografie bekannten Blendenwert f/x unterschieden Das Verhältnis von der Brennweite (f) zur Öffnung wird als Öffnungsverhältnis bezeichnet und errechnet sich aus der Formel

Öffnungsverhältnis = Brennweite / Öffnung


Dieses Verhältnis wird mit dem aus der Fotografie bekannten Blendenwert f/x angegeben.

Optiken werden aufgrund des Öffnungsverhältnisses als schnell oder langsam bezeichnet.

Schnelle und langsame Optiken


Je kleiner die Zahl des Blendenwertes ist, desto schneller ist die Optik.
Diese Bezeichnung stammt ebenfalls aus der Fotografie und drückt die benötigte Belichtungszeit für eine bestimmte Lichtmenge aus. Ein Teleskop mit einem Öffnungsverhältnis größer als f/8 (beispielsweise f/10 oder f/16) wird als langsame Optik bezeichnet und würde für das gleiche Motiv eine längere Belichtungszeit als beispielsweise ein schnelles f/5 Teleskop benötigen.

Langsame Optiken sind deshalb für die astronomische Fotografie von lichtschwachen Objekten im Nachteil, da die Belichtungen zu lang und damit zu aufwändig wären. Für den Einsatz an Objekten, welche eine hohe Vergrößerung erfordern, sind sie jedoch gut geeignet, da sie bereits über eine lange Brennweite verfügen.

Schnelle Optiken haben ebenfalls Nachteile: Die Lichtstrahlen müssen hier bei der Bündelung zum Brennpunkt in Randnähe des lichtsammelnden Elements stärker abgelenkt werden. Deshalb stellen diese Optiken einen höheren Qualitätsanspruch an die weiteren Teleskopbauteile, wie beispielsweise die Krümmungsart der Hauptspiegel.

Einfluss des Öffnungsverhältnisses


Die verwendeten Okulare können je nach Bauart ein schwieriges Einblickverhalten aufweisen und Verzerrungen am Bildrand können ausgeprägter als bei langsamen Optiken ausfallen. Ein bedeutender Vorteil ist jedoch der große zu betrachtende Himmelsausschnitt, welcher sich durch das schnelle Öffnungsverhältnis ergibt. Bei Teleskopen mit sehr großen Öffnungen sind im Amateurbereich eher schnelle Optiken mit beispielsweise f/5 oder f/4,4 zu finden. Dies hat auch praktische Gründe, da die Geräte andernfalls aufgrund der sich ergebenen Baulänge sehr unhandlich werden würden.

Da das Öffnungsverhältnis mit der Brennweite zusammenhängt, setzen je nach Optik bei bestimmten Vergrößerungen die am Markt verfügbare Okularbrennweiten Grenzen. Okulare sind in den Brennweite von etwa 2 bis 56 mm erhältlich und eventuell noch mit Zusatzelementen zur Brennweitenveränderung kombinierbar. Ein langsames Teleskop mit einer langen Brennweite benötigt für die Minimalvergrößerung eine sehr lange Okularbrennweite, welche eventuell nicht oder nur aufwändig zu realisieren ist.