Der Reflektor (Spiegelteleskop)

Das Newton-Teleskop

Newton-Reflektor mit 150 mm Öffnung (f/5)Bei einem Reflektorteleskop werden Spiegel verwendet, um das in den Tubus eintretende Licht zurückzuwerfen und zu bündeln. Da hierzu keine Glaslinsen verwendet werden, können keine Farbfehler (siehe Refraktor) auftreten und es ergibt sich ein klares, farbreines Bild.

Die von Hobbyastronomen am häufigsten verwendeten Spiegelteleskoptypen verwenden bauartbedingt ein reflektierendes Element im Strahlengang, um den entstehenden Brennpunkt zum Okularauszug zu lenken. Der bei Einsteigern und auch bei ambitionierten Beobachtern beliebteste Typ ist das Spiegelteleskop nach Isaac Newton. Dies ist aufgrund des relativ günstigen Preises in Bezug auf die Öffnungsgröße und der lichtstarken Optik zu erklären.

Hauptspiegel und Fangspiegel

Schema des Newton-Teleskops, von Szőcs Tamás Tamasflex (Eigenes Werk) Lizenz: CreativeCommons CC-BY-SA-3.0Am Ende des Tubus befindet sich der Hauptspiegel. Dieser wirft das Licht auf den Fangspiegel zurück, welcher um 45° geneigt ist, um das Licht zum seitlich angebrachten Okularauszug zu lenken. Hier wird das Okular eingesteckt, durch welches das Bild beobachtet wird.

Durch den Fangspiegel und in geringem Maße auch durch die Spiegelstreben wird eine Teilabschattung des eintreffenden Lichtes auf den Hauptspiegel erzeugt. Die Abschattung wird auch Obstruktion genannt (lat. Obstructio = Verschließung) und stellt beim Newton-Reflektor einen optischen Nachteil, ähnlich wie die chromatische Aberration beim Refraktor dar.

Obstruktion

Durch die Obstruktion verringert sich das Lichtsammelvermögen allerdings nicht in dem Maße, wie eventuell zu erwarten wäre. Andere Faktoren, wie beispielsweise die Lichtdurchlässigkeit (Transmission) der Okulare oder die Reflektionsgüte der Spiegel sind hierfür bedeutsamer.

Die Obstruktion beeinflusst allerdings die freie Öffnungsgröße, was zu einem verringerten Auflösungsvermögen durch die Lichtbeugung und zu einem kontrastärmeren Bild als beim Refraktorteleskop führt.

Die Lichtbeugung an den Fangspiegelstreben ist in Form von Abbildungseffekten, den sogenannten „Spikes“ erkennbar. Dies sind Lichtspitzen um helle Sterne, die je nach Strebenzahl auftreten. Ihr Vorhandensein vermittelt manchen Beobachtern allerdings eher einen ästhetischen Eindruck von bestimmten Beobachtungsobjekten und ist eher eine Frage des persönlichen Geschmacks als ein wirklicher Nachteil.

Bei einem großen Öffnungsverhältnis (z.B. f/5) wird zudem ein größerer Fangspiegel als bei langsameren Optiken (z.B. f/8) benötigt, wodurch die Obstruktion verstärkt wird. Die Größe wird durch den kurzen Tubus und das an der Fangspiegelposition breitere Lichtbündel erforderlich.

Auch die Krümmungsart des Hauptspiegels ist bei schnellen Optiken aufwändiger, da hier anstelle des sonst ausreichenden sphärischen (=kugelförmigen) Spiegels ein parabolischer (=parabelförmig) Spiegel für eine optimale Abbildungsleistung notwendig ist.

Justierung

Eine weitere Besonderheit von Spiegelteleskopen ist die Notwendigkeit der Justierung. Beim Transport des Teleskops kann der Hauptspiegel in seiner Halterung verrutschen. Dies macht eine Neuausrichtung zur optischen Achse erforderlich, um Abbildungsfehler zu vermeiden.

Vor jedem Beobachtungsbeginn ist daher der Zustand der Justierung zu prüfen und falls erforderlich, diese durchzuführen. Die Neuausrichtung des Strahlenganges wird auch Kollimation genannt. Mit etwas Übung wird dieser Vorgang jedoch schnell zur Routine und stellt keinen Nachteil dieses Systems dar. Der etwas erhöhte Aufwand bei der Beobachtungsvorbereitung garantiert schließlich ein optimales Abbildungsergebnis, welches bei anderen Systemen schwieriger einzustellen ist.

Eigenschaften

Der Okularauszug befindet sich am oberen Ende des Tubus in der Nähe der Öffnung. Dies macht je nach Montierungsart den Einblick in das Okular einfacher. Bei Teleskopen mit Dobson-Montierung ist bei hochstehenden Objekten in der Regel eine bequeme Sitzposition des Beobachters möglich.

Bei der parallaktischen Montierung, welche der scheinbaren Himmelsbewegung folgt, führt der sich in Längsachse drehende Tubus zu ungünstigen Einblickpositionen. Dies kann jedoch durch Lösen der Rohrschellen und einer Lagenkorrektur in Längsachse behoben werden. Systeme mit Einblick von der Teleskoprückseite sind hierbei von Vorteil, sie benötigen allerdings für einen bequemen Einblick eine weitere Umlenkung des Strahlenganges um einen 45 oder 90° Winkel.

Die Nähe zur Öffnung kann ggf. zur Verschlechterung der Luftruhe (Seeing) durch den eigenen Atem beitragen. Das Tubus-Seeing ist eine Schlierenbildung durch die Vermischung von Warmluft im Inneren des Teleskops mit kalter Umgebungsluft und führt zu einer unscharfen Abbildung. Eine ausreichende Auskühlzeit je nach Spiegeltyp und Umgebungsbedingung ist deshalb einzuplanen.

Die Eigenschaften des Newton-Reflektors sind zusammengefasst:

• günstiges Teleskop im Verhältnis zur Öffnungsgröße

• große Öffnungen sind auch für Hobbyastronomen realisierbar

• klares, farbreines Bild

• Offener Tubus (Staubablagerungen möglich)

• Teilabschattung (Obstruktion) des eintreffenden Lichts

• große Öffnungsverhältnisse (z.B. f/5 oder schneller):

  • erlauben Weitfeldbeobachtungen und sind für Astrofotografie lichtschwacher Objekte geeignet

  • vergrößern die Obstruktion

  • stellen höhere Ansprüche an die Qualität der Spiegel und Okulare

• kleine Öffnungsverhältnisse (z.B. f/8 oder langsamer):

  • verfügen über ein kleineres Gesichtsfeld

  • haben eine geringere Obstruktion

  • die Verwendung eines sphärischen Hauptspiegels ist ohne Nachteil möglich

Empfehlungen

Empfehlung Newton-Teleskop für Einsteiger:

Omegon Teleskop N 150/750 EQ-4Mit einer Öffnung von 150 mm und einer Brennweite von 750 mm ist dieses lichtstarke Teleskop für viele Anwendungen geeignet. Objekte unseres Sonnensystems, aber auch Kugelsternhaufen, Gasnebel und Galaxien können mit großem Gesichtsfeld und guter Auflösung beobachtet werden. Einsteiger mit allgemeinem Interesse können dieses Teleskop für viele Zwecke einsetzen. Die schnelle Optik ist mit entsprechendem Zubehör auch für erste Astrofotografien einsetzbar. Der kurze Tubus macht das Teleskop mobil einsetzbar und windstabiler als längere Ausführungen.



Weitere Informationen sind im Video verfügbar:

Als Dobson-Variante ist folgendes Teleskop zu empfehen:

Skywatcher Dobson Teleskop N 200/1200 Skyliner Classic DOB