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Grundbegriffe bei Teleskopen

Dieser kleine Artikel soll einen Einsteiger in die Amateurastronomie eine Hilfe bei der Auswahl des Instrumentes sein. Sie können natürlich auch gleich zum Kaufratgeber gehen, doch dann sollten sie diese Seiten auch verstanden haben.

Einige Grundbegriffe

Zuerst einmal zu einigen Grundbegriffen, von denen sie etwas Ahnung haben sollten, wenn sie ein Teleskop erwerben wollen. (Sonst verstehen sie nicht mal die Beschreibung eines Teleskops).

Durchmesser:

Der Durchmesser der Optik ist maßgeblich für die Leistung eines Fernrohres. Im allgemeinen kann er nicht groß genug sein, doch leider setzt einem der Geldbeutel oft eine Grenze. Nur von dem Durchmesser hängt die sinnvolle Vergrößerung und die Zahl der beobachtbaren Objekte ab. Der Durchmesser wird bei kleineren Fernrohren in mm, und bei größeren in Zoll (25,4 Millimeter) angegeben. Zum Vergleich: das Auge hat je nach Alter der Person eine maximale Öffnung von 6-8 Millimeter. Eine Faustregel bei Teleskopen: Doppelter Durchmesser = sechsfacher Preis.

Hier eine kleine Tabelle mit gängigen Zoll Angaben und der entsprechenden Angabe in Millimeter.

Auch bei Okulardurchmessern wird dieses System auch verwendet. Hier gibt es nur 3 gängige Größen:

Brennweite:

Die Brennweite ist eine vom optischen System abhängige Größe. Je größer die Brennweite bei gleichen Durchmesser ist, desto höhere Vergrößerungen sind möglich. Die meisten Fernrohre für Amateure haben Brennweiten von 0.5 bis 2 Metern. Brennweiten darüber hinaus führen zu relativ großen Instrumenten, die unhandlich und schwer sind, und Brennweiten darunter bedingen dass man bei vielen Objekten nur wenige Details erkennen kann.

Öffnungsverhältnis:

Das Öffnungsverhältnis eines Instrumentes wird in der Fotografie auch als Blende bezeichnet. Es ist eine Zahl, die erhalten wird, wenn man die Brennweite durch den Durchmesser teilt. (F/d) So hat ein Instrument mit 1000 Millimeter Brennweite und 120 Millimeter Durchmesser ein Öffnungsverhältnis von 8.33. Je niedriger diese Zahl ist, desto größer ist die Lichtstärke.

Lichtstärke

Lichtstärker ist ein Instrument, wenn die Brennweite klein ist (geringer Vergrößerung), aber die Öffnung groß (viel Licht wird eingesammelt). Das heißt, die Bilder werden heller. Beobachter, die sehr lichtschwache Objekte beobachten oder fotografieren wollen, legen daher Wert auf ein niedriges Öffnungsverhältnis. Bei anderen Objekten wie Mond oder Planeten ist ein höheres Öffnungsverhältnis besser, da man dann schon mit Okularen größerer Brennweite (und besseren Blick-Komfort) Details erkennen kann.

Auflösung:

Unter der Auflösung versteht man wie schwache Details man noch mit diesem Instrument erkennen kann. Die Auflösung wird üblicherweise in Bogensekunden (Symbol: ") angegeben. Die Auflösung ist abhängig von dem Durchmesser der Optik, aber auch der Bauweise des Teleskops. Der Fangspiegel bei Reflektoren senkt die Auflösung. So das folgende Faustregeln gelten:

1" Auflösung wird erreicht von

• Einem Refraktor (Linsenteleskop) von 120 mm Optikdurchmesser
• Einem Newton von 143 mm Optikdurchmesser
• Einem Schmidt-Cassegrain oder Maksutov von 178 mm Optikdurchmesser
  

Der Mond hat in etwa eine Größe von 1870 Bogensekunden, Jupiter kann als größer von der Erde aus beobachtbare Planet eine Größe von 46 Bogensekunden erreichen.

Schon mittlere Amateur-Teleskope haben Auflösungen unter einer Bogensekunde. Leider ist das Wetter in großen Teilen von Deutschlands so, dass nur selten Details von einer Bogensekunde oder geringerer erkannt werden können. Meist liegt es bei 2-3 Bogensekunden in guten Nächten. Unter dem Aspekt der Auflösung macht der Kauf eines größeren Instrumentes daher keinen Sinn. (Außer man kann bei der Fotographie bei kurzen Belichtungszeiten diese Luftunruhe "einfrieren"). Jedoch können mit einem größeren Instrument auch Lichtschwächere Objekte besser beobachtet werden.

Refraktor:

Refraktor ist der Name für ein Linsenteleskop. Man unterscheidet, dabei mehrere verschiedene Typen. Siehe Artikel Teleskope

Reflektor:

Unter einem Reflektor versteht man ein Teleskop dass das Licht mittels eines Spiegels bündelt. Auch hier gibt es verschiedene Typen, Siehe Artikel Teleskope

Okulare:

Damit man aus einem Fernrohr mit einer fester Brennweite mehrere verschiedene Vergrößerungen erreichen kann, benötigt man verschiedene Okulare. Dies sind wechselbare Metallhülsen mit Linsen, die das Bild des Fernrohres weiter vergrößern. Die Vergrößerung erhält man, wenn man die Brennweite des Fernrohres durch die des Okulars teilt. Bei den meisten so genannten "Kaufhoffernrohren" werden dabei unsinnig hohe Vergrößerungen angegeben. Die sinnvollste Vergrößerung sollte nicht viel höher als der Durchmesser der Optik in mm sein. Bei besonders guten Sichtbedingungen kann man diese Vergrößerung noch um 30 Prozent überschreiten, darüber hinaus erhält man jedoch nur ein unscharfes Bild. Ein Teleskop mit 114 mm Optikdurchmesser hat also das beste Bild bei 114-facher Vergrößerung und kann bis zu einer Vergrößerung von 150-fach sinnvoll genutzt werden. (114 * + 30 % )

Gesichtsfeld

Unter dem Gesichtsfeld versteht man, wie viel man mit einem bestimmten Okular tatsächlich sieht. Da dies vom Instrument abhängt wird oftmals nur das Sichtfeld des Okulars angegeben. Dies ist der Winkel der mit diesem Okular abgedeckt wird. Je kleiner dieser Winkel ist, desto geringer ist das Gesichtsfeld und desto mehr hat man das Gefühl links und rechts an den Rand zu stoßen, und durch eine Röhre zu sehen. Für bestimmte Beobachtungen ist dies nicht störend, so z.B. für hohe Vergrößerungen wo man sich auf ein kleines Details in der Mitte konzentriert. Viele Beobachter möchten aber für die Übersicht, mit niedriger Vergrößerung ein möglichst großes Gesichtsfeld haben. Leider steigen die Preise für Okulare mit großem Gesichtsfeld schnell an. Je nach Okulartyp liegt das Gesichtsfeld zwischen 40 und 84°. Wobei man Gesichtsfelder über 57° als Weitwinkel bezeichnet und Gesichtsfelder von 70° und mehr als Ultraweitwinkel.

Okularanschluss:

Wichtig für die Erweiterung eines Teleskops ist es welchen Anschluss dieses für Okulare bietet. Derzeit sind drei verschiedene Durchmesser von Okularen verfügbar. Der kleinste Durchmesser von 24.5 Millimeter (0.96 Zoll) trifft man nur bei preiswerten "Kaufhoffernrohren" an. Für derartige Fernrohre ist es schwer Zubehör, das nicht vom Hersteller kommt, aufzutreiben. Zudem setzt der geringe Durchmesser der Brennweite der Okulare eine Grenze. Mehr als 25 mm sind damit nur unter der Hinnahme eines kleinen Gesichtsfeldes möglich. Der verbreiteteste Anschluss liegt bei 31.8 Millimeter oder 1,25 Zoll. Einen solchen Anschluss bieten alle Markenteleskope und auch viele teurere Kaufhoffernrohre. Okulare für diesen Typ gibt es bis zu Brennweiten von 32 mm. Darüber hinaus muss man Abstriche am Gesichtsfeld machen, da die Linse im Teleskop nie breiter als der Okulardurchmesser sein kann. Größere Teleskope bieten oftmals noch einen 2 Zoll Anschluss. Dieser Anschluss ist nötig für besondere Weitwinkel- oder Okulare mit 40 oder mm oder mehr Brennweite. In der Summe gilt: Je größer der Durchmesser des Okularanschlusses, um so größer die mögliche Brennweite des Okulars. Bei den populären Plössls (zirka 50-52 ° Gesichtsfeld) kann man die Faustformel nehmen: maximale Brennweite des Okulars = Durchmesser des Okularanschlusses in Millimeter.

Montierungen

Unter der Montierung versteht man die Aufhängung des Teleskops und zumeist auch noch das Stativ auf dem die Montierung steht. Nur bei sehr preiswerten Teleskopen findet man eine so genannte azimutale Montierung. (Bild links) Diese Montierung ist horizontal und vertikal schwenkbar und steht parallel zum Erdboden. Diese Montierung ist geeignet für das Beobachten von Objekten auf der Erde. Sterne und andere Himmelskörper ziehen aber in einem Bogen um den Himmelsnordpol, nahe des Polarsterns. Will man damit Himmelsobjekte beobachten muss man in beiden Achsen nachführen, was sehr mühsam, vor allem bei großen Vergrößerungen sein kann.

Eine parallaktische Montierung (Bild rechts) wird daher auf den Himmelsnordpol ausgerichtet und muss danach nur noch in einer Achse nachgeführt werden. Dazu muss am Teleskop der Breitengrad des Beobachtungsstandortes eingestellt werden. Eine solche Montierung ist wesentlich teurer als die preiswerte azimutale Montierung. Überhaupt stellen bei besseren Teleskopen Montierung und Stativ ungefähr die Hälfte der Kosten dar. Beim Stativ ist das geeignete Material Holz, da es Erschütterungen westlich besser als Aluminium oder Eisen abfängt. Wenn es Eisen oder Aluminium ist, so ist ein massives und schweres Stativ im Vorteil, da es weniger empfindlich gegen Wind oder Erschütterungen ist. Gerade bei den Montierungen wird bei preiswerten Geräten (so genannten Kaufhausteleskopen) gespart. Bessere Montierungen haben noch Extras wie die Möglichkeit einen Motor anzuschließen, Computersteuerungen und vieles andere Mehr. Bei besseren Teleskopen kann man dies zumindest nachrüsten.

Die meisten Teleskope haben heute eine parallaktische Montierung. Ausnahme sind sehr kleine Refraktoren wie das hier abgebildete 60 mm Linsenteleskop. Solche Geräte sind auch mehr für die Erdbeobachtung gedacht. Eine zweite Gruppe sind die so genannten Dobson Teleskope. Hier wird auf eine Montierung vollständig verzichtet um das Teleskop preiswerter zu machen. Diese Teleskope sind in den letzten Jahren sehr beliebt geworden, vor allem bei Personen die nur Beobachten wollen. Hier erfahren sie mehr über Montierungen.

CCDs und Filme

Wer fotografieren will hat prinzipiell zwei Möglichkeiten. Zum einen die klassische Fotografie mit Film. Zum Einsatz kommen hier hochwertige, lichtempfindliche Standardware oder spezielle Filme für die Astrophotographie. Es gibt auch Methoden diese in der Empfindlichkeit zu steigern. Der Vorteil: Wenn Sie eine Spiegelreflexkamera haben, so brauchen Sie nur noch einen Adapter und haben schon die nötige Ausrüstung. Der Film zeigt zwar bei längerer Belichtung mehr Details als sie mit dem Auge sehen, aber er nutzt doch nur max. 5 % des Lichtes. Mehr dazu im Kapitel über Fotografieren mit dem Teleskop.

CCDs

kennen Sie vielleicht schon von ihrem Digitalkameras. Doch handelt es sich bei astronomischen CCDs um lichtempfindlichere, gekühlte Exemplare um viel Licht bei kleinem Rauschen aufzunehmen. Die Daten werden an einen PC übertragen und dort ausgewertet. CCD können max. 80-90 % des Lichts ausnutzen und sind daher dem Film hinsichtlich Empfindlichkeit überlegen. Der Nachteil: Sie sind schweineteuer. Die Preise fangen bei 2000 Mark an (nicht einmal VGA Auflösung) und können bei 2-3 Megapixel schon 10-20.000 DM erreichen.

Auskühlen

Unter dem Auskühlen des Teleskops versteht man zwei Dinge. Beide haben Bedeutung, wenn das Teleskop wärmer als die Umgebung ist, dies ist natürlicherweise so, wenn die Nacht erst hereingebrochen ist. Dann hat das Teleskop meist noch die Wärme des Tages gespeichert und die Umgebungsluft ist schon kühl. Das kann aber auch passieren wenn man ein Teleskop zur Beobachtung aus einem warmen Raum erst aufbaut. Zum einen das Abkühlen der Luftsäule im Tubus. Solange das Teleskop warm ist heizt es die Luft auf, die dann turbulent wird und die Bilder verwischt. Das ist systembedingt und schwer zu vermeiden. Große Dobson haben Gitterrohrtuben die erheblich besser auskühlen als geschlossene Tuben (dafür empfindlicher gegen Streulicht sind) Mancher Bastler hat auch schon ein Loch in den Tubus geschnitten und einen Prozessorlüfter darin montiert.

Das zweite betrifft vor allem bei Spiegelteleskopen den Spiegel. Dieser ist wesentlich dicker und massiver als eine Linse. Wenn die Umgebungstemperatur fällt, so gleicht er sich dieser zwar an, doch bedingt durch die Wärmeausdehnung des Materials gibt es dann Verformungen der Oberfläche. Da ein scharfes Bild nur möglich ist, wenn die gesamte Oberfläche keine größere Abweichung als etwa 60 Mikrometer von der Idealform hat, kann man sich leicht vorstellen, dass das Bild während dieser Phase unscharf ist. Daher wählt man für den Hauptspiegel Materialen die eine extrem geringe Wärmeausdehnung haben. Der Standard ist heute Pyrex, eine Glaskeramik. Es gibt jedoch noch bessere Materialen (Zero Expansion) und schlechtere (Low Expansion, NK-7 Glas, Floatglas). Je höher der Wärmeausdehnungskoeffizient ist desto länger muss man warten, bis man beobachten kann.

Der vertiefende Artikel geht auf mathematische Zusammenhänge zwischen Auflösung, Lichtsammelleistung ein.

Einige Empfehlungen

Ich habe mich bemüht auf mehreren Seiten das Fachwissen für einen Teleskopkauf zusammenzutragen. Trotzdem werde ich immer wieder gefragt ob ich das Teleskop X oder Y empfehlen kann. Das ganze ist sehr schwierig, da man aufgrund der Beschreibungen eigentlich nur schwer ein Urteil abgeben kann.

Ich habe hier trotzdem 3 Empfehlungen zusammen getragen die im Preis zwischen 200 und 300 Euro liegen - Darunter sollte man auf keinen Fall ein Teleskop kaufen, sonst geht es wirklich auf Kosten der Qualität. Auch bei den hier angegeben Teleskopen muss man Kompromisse machen, vor allem bei der Montierung. Aber ein Gerät ohne Kompromisse kann den vielfachen Preis dieser Angebote ausmachen.

Refraktoren

Linsenteleskope haben meist die beste Abbildungsleistung, sie gelten auch als unempfindlich und daher eher für Anfänger geeignet. Allerdings bekommt man dafür auch am wenigsten Teleskop fürs Geld. Der Einblick hinten ist schwer wenn man senkrecht zum Zenit schaut. Bei den günstigen Modellen findet man meist Achromaten, diese haben Farbfehler. um diese zu minimieren sollte man ein möglichst langbrennweitiges Modell wählen. Gut eigenen sich Refraktoren zur Planetenbeobachtung und zur Beobachtung von Mond und Sonne (mit Zusatzfilter). Hier zeigen sie kontrastreiche Abbildungen und auch benötigt man hier keine so großen Teleskope. Eine sinnvolle Einstiegsgröße sind 80 mm. Ich habe ein sehr günstiges 90 mm Modell gefunden das ich hier empfehle:

Reflektoren (Spiegelteleskope)

Bei kleinen Teleskopen dominieren die Newtons die sehr preiswert sind. Der Einblick oben am Tubus auf einer Montierung ist in jeder Position gut, man bekommt bei leichten Abstrichen in der Abbildungsleistung wesentlich mehr Teleskop fürs Geld. In diesem fall einen 150 mm Newton für nur wenig höheren Preis vergleichen mit dem 90 cm Refraktor. Alternativ bekommt man auch einen 130 mm Newton bei einem Preis unter 200 Euro. Ein Newton auf parallaktischer Montierung ist ein gutes Allround Instrument und auch mein erstes Teleskop war ein solches Newton Teleskop.

Wenn es nur um die Teleskopgröße gibt, so sind Dobsons die geeignete Wahl. Es gibt bei den kleineren billigen Dobsons nur einen Hersteller, die Angebote unterscheiden sich im Zubehör. Für den gleichen Preis eines 150 mm Fernrohrs auf einer parallaktischen Montierung bekommt man hier ein 200 mm Gerät. Dafür muss man aber mit den Einschränkungen eines Dobsons leben: Die Nachführung des ganzen Tubus ist schwerer als die Steuerung einer Achse an einer Montierung und das Einblickverhalten ist durch die niedrige Höhe bei horizontnahen Objekten sehr schlecht. Von allen Teleskopen ist dieses das lichtstärkste (Refraktor 1:10, dieses hier 1:6). Es eignet sich für die Beobachtung lichtschwacher Objekte am besten.

Sie finden ähnliche Fernrohre auch bei anderen Anbietern. Bei diesen hier habe ich auch das Zubehör geprüft, so enthalten diese Super-Plössl Okulare. Wenn sie ein billigeres Angebot sehen (diese Fernrohre gibt es bei zahlreichen Händlern) achten sie vor allem auf das Zubehör und die Ausstattung und vergleichen sie diese.

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