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Der Wunsch die Sterne zu beobachten ist so alt wie die Menschheit. Nachdem die vergrößernde Wirkung von Linsen und Spiegeln entdeckt wurde, war der Schritt zum Teleskop nicht mehr weit. Heute gibt es umfangreiche Hilfsmittel zur Beobachtung von Himmelskörpern, die nicht nur für Hobby-Astronomen interessant sind. Wir erklären Ihnen gerne mehr.

 

Wissenswertes zu Teleskopen!

Was ist ein Teleskop?

Teleskope ermöglichen eine genaue Beobachtung des Sternenhimmels.

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 Linsen-Teleskopen (Refraktoren) und Spiegel-Teleskopen (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.

Wer hat das Teleskop erfunden?

Der Prototyp dieses Teleskopes wurde vor über 400 Jahren entwickelt.

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.

Welche Arten von Teleskopen gibt es?

Die optischen Teleskope kann man in Linsen- und Spiegelteleskope aufteilen:

Linsenteleskope / Refraktoren

Die lange und schlanke Bauform ist typisch für Linsenteleskope.

Linsenteleskope 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 bezeichnet der Fachmann 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.

Vorteile:
   Keine Obstruktion (Abdeckung eines optischen Elementes)
   Guter Kontrast
   Keine Justierung erforderlich
   Keine thermisch bedingten Bildverschlechterungen

Nachteile:
   Farbfehler und Unschärfe, falls nicht korrigiert
   Unhandlich bei großen Brennweiten
   Teuer bei großem Öffnungsdurchmesser

Spiegelteleskope / Reflektoren

Bei Spiegelteleskopen wird nicht mit Linsen sondern hauptsächlich mit Reflektorspiegeln gearbeitet. Darum heißen diese Teleskope auch Reflektor Teleskope oder einfach nur Reflektoren. Doch Spiegelteleskop ist nicht gleich Spiegelteleskop. Auch hier gibt es Unterschiede:

Newton-Teleskop

 

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

Vorteile:
   Kostengünstige Produktion
   Keine Farbfehler
   Guter Kontrast
   Große Öffnungsdurchmesser möglich
   Geringe Obstruktion (Abdeckung eines optischen Elementes)

Nachteile:
   Offene Konstruktion mit thermischen Luftströmungen
   Schmutzanfälliger als geschlossene Systeme
   Bildfehler je nach Öffnungsverhältnis
   Geringerer Kontrast als bei einem Refraktor mit gleichgroßer Öffnung
   Muss gelegentlich justiert werden

Dobson-Teleskop

 

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.  

Vorteile:
   Sehr kostengünstig
   Große Öffnungsdurchmesser
   Transport, Aufbau und Bedienung sehr einfach
   Ausbalancierte Konstruktion, leicht verstellbar
   Geringe Obstruktion (Abdeckung eines optischen Elementes)

Nachteile:
   Offene Konstruktion mit thermischen Luftströmungen
   Schmutzanfälliger als geschlossene Systeme
   Muss justiert werden
   Azimut-Montierung macht manuelle Nachführung erforderlich

Maksutov-Cassegrain Teleskop

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.

Vorteile:
   So gut wie keine Farbfehler
   Kurze Baulänge
   Sehr guter Kontrast
   Keine thermisch bedingten Bildverschlechterungen
   Keine Fangspiegelstreben

Nachteile:
   Lange Auskühlzeit
   Obstruktion durch den Fangspiegel
   Deutlicher Preisanstieg bei großen Öffnungen
   Kleine Gesichtsfelder

Wie funktioniert ein Teleskop?

Die grundsätzliche Funktion ist bei allen Teleskopen gleich: Das eingefangene Licht wird über das Okular zum Auge gelenkt. Ebenso wie die Fernrohroptik, hat auch das Okular eine Brennweite. Das Verhältnis beider Brennweiten bestimmt den Vergrößerungsfaktor des Fernrohres. Teilt man die Brennweite des Fernrohres durch die Brennweite des Okulars, erhält man den aktuellen Vergrößerungswert. Dieser sollte max. das 1,5fache bzw. min. 1/8 des Teleskopdurchmessers betragen.

Neben dem Vergrößerungsfaktor ist das Okular auch für die Qualität der Abbildung, die Schärfe, das Gesichtsfeld und das Einblickverhalten verantwortlich. Das Einblickverhalten sagt aus, ob sich leichte Augenbewegungen negativ auf die Bildbetrachtung auswirken.

Um das ins Fernrohr einfallende Licht zum Okular zu leiten, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

Linsenteleskop

Das Licht wird durch die Optik (1) bzw. durch das Objektiv gebrochen und zum Okular (3) weiter geleitet. Das Okular kann entweder direkt am hinteren Ende des Linsen-Teleskops oder an der Seite montiert sein. Bei einer seitlichen Montage ist ein Umlenkspiegel (4) erforderlich. Zur besseren Ausrichtung des Fernrohres ist oftmals ein Sucher (2) montiert.

Newton-Teleskop

Das durch die Öffnung einfallende Licht wird durch eine Röhre zum Reflektorspiegel (3) geleitet. Der Reflektorspiegel bündelt das Licht und leitet es zum Fangspiegel (2) weiter. Der Fangspiegel lenkt das Licht zum seitlich montierten Okular (1) um. Das
Dobson-Teleskop arbeitet nach demselben Schema, nur dass statt einer Röhre ein Strebenkostruktion aus dünnen Rohren verwendet wird.

Maksutov-Cassegrain Teleskop

Das Licht durchdringt eine meniskusförmige Linse (1) und fällt auf den Reflektorspiegel (3). Der Reflektorspiegel wirft das gebündelte Licht zum Fangspiegel (2), der sich auf der Rückseite der Linse befindet. Von dort wird es durch eine Öffnung im Hauptspiegel zum Okular (4) weitergeleitet. Ein kleiner Umlenkspiegel ermöglicht die seitliche Montage des Okulars.

Wie wird ein Teleskop richtig aufgebaut?

Ein standfestes Stativ sorgt für wackelfreie Bilder.

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 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.

Häufig gestellte Fragen zu Teleskopen

Wozu benötige ich mehrere Okulare?

Der Vergrößerungsgrad Ihres Teleskops ist von der Hauptoptik und der Brennweite des Okulars abhängig. Durch verschiedene Okulare erhalten Sie somit unterschiedlich stark vergrößerte Bilder. Über den Okularauszug können Sie das Bild scharf stellen.
 

Wie stark vergrößern Teleskope?

Der Vergrößerungsbereich ist vom Durchmesser der Hauptoptik abhängig. Nimmt man den Durchmesser der Optik in Millimeter und teilt ihn durch 6 erhält man die kleinste Vergrößerung. Teilt man den Wert durch 0.5 erhält man die größte Vergrößerung. Ein 200 mm Teleskop hat demzufolge eine 33 bis 400fache Vergrößerung.


Warum steht das Bild auf dem Kopf?

Viele Teleskope stellen das Bild um 180° gedreht dar, dies ist vor allem bei Spiegel-Teleskopen der Fall. Für Himmelsbeobachtungen ist diese gedrehte Sicht unerheblich. Für Naturbeobachtungen kann es sich jedoch lohnen, nach einem Modell mit Umkehrlinse Ausschau zu halten – diese sind dafür oft teurer als andere Fernrohre.


Wie finde ich einen bestimmten Stern oder Planeten?

Um sich am Nachthimmel orientieren zu können, sind Sternkarten hilfreich. Drehbare Sternenkarten zeigen den exakten Stand der Sterne im Verlauf des Jahres an und dienen als praktische Orientierungshilfe, die jeder Hobby-Astronom zur Hand haben sollte.
 

Wo ist der beste Aufbauort?

Der nächtliche Stadthimmel bietet aufgrund seiner Luftunruhe, der nächtlichen Beleuchtung und der Luftverschmutzung nur begrenzte Möglichkeiten der Sternbeobachtung. Um auch lichtschwache Objekte prima beobachten zu können ist ein Beobachtungsstandort außerhalb von Ansiedlungen und wenn möglich auf einem Berg in jedem Fall vorzuziehen.
 

Kann man mit einem Teleskop auch Tiere beobachten?

Grundsätzlich ja, aber Teleskope sind aufgrund ihrer Bauart nicht für schnelle Schwenks geeignet. In diesem Fall müsste man z.B. eine Wasser- oder Futterstelle anvisieren und das Fernrohr auf diesen Bereich fixieren. Zudem sollte das Teleskop Umkehrlinsen für eine seitenrichtige Darstellung besitzen.
 

Wieso ist die Auskühlphase so wichtig?

Wenn ein Teleskop Temperaturschwankungen unterworfen ist, kommt es aufgrund der Temperaturunterschiede zu Dehnungs- und Schrumpfungsvorgängen. Diese führen bei hohen Vergrößerungen zu Flimmererscheinungen. Darum muss ein Teleskop ausreichend Zeit haben, um auskühlen. Diese Zeit ist bei geschlossenen Systemen deutlich länger als bei offenen. Deshalb ist es keine gute Idee, ein Teleskop mit einem 20 cm Spiegel im Winter eben mal kurz rauszustellen, um schnell den Mond anzusehen.


Wie finde ich das für mich passende Teleskop?

Es kommt darauf an, wie umfangreich man das Hobby betreiben will. Wer nur hin und wieder den nächtlichen Sternenhimmel genauer betrachten will, findet bereits in der unteren Preisklasse gute und einfach bedienbare Teleskope, welche die Anforderungen voll erfüllen. Aber auch hier muss unbedingt auf ein hochwertiges Stativ für einen erschütterungsfreien Stand geachtet werden. Bei Bedarf kann man ein Holz-Stativ aus dem Vermessungsbereich einsetzen. Das ist qualitativ hochwertig und wesentlich günstiger als Astrostative. Für ambitionierte Hobby-Astronomen sind die Geräte im mittleren Preissegment durchaus empfehlenswert. High End-Geräte der oberen Preisklasse sind vornehmlich für Spezialisten gedacht, die ihr Hobby intensiv betreiben.

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