Warum mein Lieblingsteleskop ein Newton ist

Langsam rückt ja wieder Weihnachten näher und dann weiß ich schon das ich wieder etliche Mails bekomme, in denen ich für Empfehlungen für ein Teleskop gefragt werd. Ich habe früher viel mit dem Teleskop beobachtet, inzwischen stehen die Geräte aber nur noch rum, aber es gibt eine ganze Sektion auf der Website mit Grundlagenwissen. Obwohl dort auch steht, dass ich keine konkrete Kaufberatung mache, einfach weil es so viele Teleskope heute auf dem Markt gibt, selbst wenn man sich nur auf eine Öffnung und Typ beschränkt, kommt man leicht auf ein Dutzend Modelle. Die müsste ich ja alle kennen, um eine Empfehlung zu geben. Aber ich will das mal heute ergänzen um meinen Vorschlag zumindest für die Bauart, welche mein Lieblingsteleskop haben sollte.

Wichtige Größen

Zwei Größen charakterisieren den optischen Tubus, also das eigentliche Teleskop (die Montierung ist zwar genauso wichtig, wird leider aber meistens stiefmütterlich behandelt). Das eine ist die Öffnung D, das ist der Durchmesser der Optik. Sie ist verantwortlich für das Lichtsammelvermögen, aber auch die maximale sinnvolle Vergrößerung, die man erreichen kann, wobei diese sich Angabe relativ zum Auge bezieht. Ich schriebe sinnvolle Vergrößerung, weil man natürlich sehr stark vergrößern kann, doch zu jeder Öffnung gehört auch eine Auflösung, meist als Bogensekunden, also ein Winkelmaß definiert. Wird zu stark vergrößert, so wird das Bild zunehmend unschärfer. Faustregel: sinnvolle Maximalvergrößerung mit optimaler Schärfe = Optikdurchmesser in Millimeter. Maximale Vergrößerung, mit tolerierbarer Unschärfe: 1,5 x Optikdurchmesser in Millimeter. Für ein Teleskop mit einem 80 mm Spiegel oder einer 80 mm Linse also 80-fach und 120-fach.

Brennweite: Die Brennweite F ergibt sich aus der Beugung der Lichtstrahlen durch geschlieffene Linsen oder Spiegel. Je länger die Brennweite ist, um so kleiner ist der Himmelsausschnitt, den man sieht. Die Brennweite kennt man auch von Spiegelreflexkameras. Auch hier wird der Ausschnitt, den man sieht, immer kleiner je höher die Brennweite. Bei allen Teleskopen gilt, dass eine lange Brennweite geringere optische Fehler, die sich durch die Brechung und Reflexion der Lichtstrahlen ergeben, verringert.

Aus diesen beiden Werten leiten sich weitere Kenngrößen ab. Das Verhältnis F/D ist die von der Fotografie bekannte Blende, bei Teleskopen spricht man vom Öffnungsverhältnis. Je niedriger es ist, desto mehr Licht fängt das Teleskop ein, desto heller ist das Bild und desto kürzer bei einer Aufnahme die Belichtungszeit. Aus dem Verhältnis F zu Okularbrennweite errechnet sich sowohl die Vergrößerung wie der beobachtbare Himmelsausschnitt. Die Okulare kann man auswechseln, so kommt man zu verschiedenen Vergrößerungen. Aus dem Verhältnis F zu Sensorabmessungen errechnet sich der Himmelsausschnitt bei der Fotografie. Man erkennt schon – bei gleichem Durchmesser ist oft eine geringe Brennweite von Vorteil, wenn man ausgedehnte Objekte hat. Sind die Objekte dagegen klein wie die Planeten, so ist eine lange Brennweite von Vorteil.

Bauarten

Es gibt etliche Subtypen von Teleskopen, aber in der Praxis kann man sie in drei Haupttypen einteilen:

Das Linsenteleskop (Refraktor)

Wie der lateinische Ausdruck Refraktor schon aussagt, bricht dieser Typ das Licht durch Linsen. Der Brechungsindex einer Linse ist aber abhängig von der Wellenlänge. So wird das blaue Licht anders gebrochen als das rote. Es kommt zu Farbsäumen um helle Objekte. Das kann man verringern, indem man mehr Linsen kombiniert, wobei diese den Fehler der ersten Linsen kompensieren. Aber so was ist teuer. Vor allem weil man ab zwei Linsen Spezialmaterialen für die weitere Linse braucht. Die billigere Lösung ist es die Brechung zu verringern, indem man die Brennweite verlängert. Linsenteleskope im bezahlbaren Bereich haben ein F/D von 8 bis 13. Wichtig beim Linsenteleskop ist, das der Tubus in etwa so lang ist, wie die Brennweite. Das Okular ist am Ende des Tubus angebracht.

Das Newton Teleskop

Das Teleskop nach Newton, der es erfand (und nicht nur die Gravitationstheorie entdeckte), ist ein Spiegelteleskop, ein Reflektor. Ein parabolisch geschliffener Spiegel am Ende des Tubus bündelt das Licht in einem Brennpunkt vorne im Tubus. Dort sitzt ein Fangspiegel, plan geschliffen, der das Licht um 90 Grad umlenkt zu dem Okular, das dort angebracht ist. Alle Spiegelteleskope sind farbrein. Dafür haben sie andere Nachteile. Der Fangspiegel im Strahlengang ist ein optisches Hindernis, das Kontrast und Auflösungsvermögen absenkt, ist er sehr groß so leidet auch das Lichtsammelvermögen. Mit nur einem Spiegel kann man nicht wie bei Linsenteleskopen optische Fehler die jenseits der optischen Achse auftreten minimieren, wie dies beim Linsenteleskop durch zwei oder drei Linsen geschieht. Newton Teleskope haben den Nachteil der Koma – jenseits der Mitte wird die Abbildung zunehmend unschärfer. Das wirkt sich vor allem bei der Fotografie aus. Auch hier ist die einfachste Maßnahme die Brennweite zu verlängern. Newtons haben ein F/D von 4 bis 8 also deutlich kleiner als bei Linsenteleskopen.

Bei einem Newton Teleskop ist der Tubus etwas kürzer als die Brennweite, da der Okularauszug oben am Tubus ist und ihn nicht verlängert.

Katadioptische Teleskope

Katadioptisch bedeutet, aus zwei unterschiedlichen optischen Systemen. Doch beginne ich erst mal mit der historischen Entwicklung. Nach dem Newton-Typ kamen der Typ nach Cassegrain und später Ritchcy-Chetrien auf. Beide haben denselben Grundaufbau. Der Sekundärspiegel ist beim Cassegrain ebenfalls gekrümmt und bündelt das Licht weiter. Er lenkt es nicht wie beim Newton zur Seite ab, sondern durch ein Loch im Hauptspiegel aus dem Tubus heraus. Als Folge reduziert sich die Tubuslänge beträchtlich, weil sich die F/D Werte von Hauptspiegel und Sekundärspiegel multiplizieren. Bei jeweils F/D von 5 bekommt man so ein F/D von 25, aber der Tubus muss nur so lange sein wie die Brennweite des Hauptspiegels. Leider verstärken sich so auch Bildfehler, die zunehmen je kleiner das F/D ist. Klassische Cassegrainteleskope wie das Hubble-Weltraumteleskop haben daher sehr hohe F/D Werte, Hubble z.B. einen von 24.

Den Bildfeldfehlern rückte man mit dem Ritchey-Chetrien Typ zu Leibe. Bei diesen sind die Spiegel in den Außenbereichen angepasst, normal folgt die Krümmung einem Parabolid. Dadurch kann man niedrigere F/D Werte erreichen. Es gibt Ritchey-Chetrien für Amateure, aber dieser Teleskoptypus ist teuer und selten.

Die meisten katadioptischen Teleskope, die es auf dem Markt gibt, sind vom Schmidt-Cassegrain oder Maksutov Typ. Da ein Amateur kein Cassegrain mit einem Öfnungsverhältnis von 20 bis 30 kaufen würde – der Bildausschnitt wäre einfach zu klein, das Teleskop sehr empfindlich gegenüber Störungen wie Stöße durch Wind nimmt man Spiegel mit geringen F/D, sodass man auf ein F/D von etwa 10 kommt. Dann gibt es aber große Bildfeldfehler, vor allem ist das Bild nur noch in der Mitte scharf und nach außen hin wird es unscharf. Man kombiniert das klassische Casegrain mit einer Schmidt-Platte. Das ist eine Glasplatte die diese optischen Fehler wieder korrigiert. Sie befindet sich an der Front des Tubus. So entsteht das Schmidt-Cassgerain. Die russische Variante dieses Prinzips ist das Maksutov Teleskop bei der es ebenfalls eine Korrekturplatte gibt, nur ist bei ihr der vordere vergrößernde Spiegel eingespart worden und diese Platte wurde in der Mitte verspiegelt und fungiert so auch Sekundärspiegel.

Beide Typen haben sehr kurze Tuben, teilweise nur dreimal so lang wie die Brennweite, sie sind dadurch kompakt und leichter als die beiden anderen Typen. Dafür ist das F/D hoch, 10 bis 11 ist normal. Der Okularauszug ist hinten am Tubus wie bei Linsenteleskopen. Bedingt durch die kleinen F/D ist der Fangspiegel relativ groß – 35 bis 40 % des Optikdurchmessers sind üblich. Der Kontrast und die Auflösung ist dadurch deutlich schlechter als bei Newtons oder Linsenteleskopen.

Praktische Gesichtspunkte

Ein praktischer Gesichtspunkt ist, dass man zu jedem Teleskop noch einen Satz Okulare braucht. Aus dem Verhältnis der Teleskopbrennweite und der Okularbrennweite errechnet sich die Vergrößerung. Der sinnvolle Bereich geht von Teleskopdurchmesser/6 (6 mm ist die maximale Öffnung des Auges bei Nachtadaption) bis Teleskopdurchmesser/1 (auf 1 mm reduzierte Pupille ergibt die höchste Schärfe). Bei einem Teleskop mit 80 mm Druckmesser also 13,3 bis 80-fach. Wer einmal durch ein Okular geblickt hat, weiß das es um so schwerer ist je kleiner der Durchmesser der Feldlinse, also der dem Auge zugewandten Linse ist. Diese Linse wird mit sinkender Okularbrennweite aber immer kleiner im Durchmesser. Ich empfinde das Schauen durch Okulare unter 7 mm Brennweite als anstrengend. Das wissen auch manche Hersteller und stellen Okulare mit kleinen Brennweiten so her indem sie eine Vergrößerungselement (Barlow-Linse) in das Okular einbauen. So wird aus einem 8 mm Okular dann eines mit 4 mm Brennweite. Auf der anderen Seite wird mit steigender Okularbrennweite auch die zweite Linse, unten am Teleskop immer größer. Diese kann niemals größer werden als der Durchmesser des Okulars. Okulare für das 1,25 Zoll System haben so eine maximale Brennweite von 30 bis 35 mm, je nach Gesichtsfeld, Weitwinkelokulare sogar eine deutlich kleinere Brennweite. Es gibt zwar auch Okulare für den 2 Zoll Anschluss, doch dann muss man, wenn man die Vergrößerung wechselt, jeweils noch einen Adapter von 2 auf 1,25 Zoll montieren und diese Okulare sind sehr schwer und teuer. (Bild: Okular mit 25 und 5 mm Brennweite).

Sinnvoll ist also eine Maximalbrennweite von 30 bis 35 mm. Das entspricht dee 6 mm Pupille, so kommt man leicht darauf, das das optimale F/D in etwa bei 5 bis 6 liegt. Das Okular mit der kleinsten Brennweite liegt dann bei 5 bis 6 mm Brennweite. Darunter wird auch die Auswahl knapp. In diesem Bereich liegen aber viele Newtons. Linsenteleskope, außer teure Apochromate liegen höher und katadioptische Teleskope erreichen diesen Bereich bauartbedingt nicht.

Ein zweiter Gesichtspunkt ist das Einblickverhalten. Man schaut ja durch das Okular in das Teleskop, das aber je nach Objekt unterschiedlich geneigt ist. Die Montierung ist in der Höhe meist so aufgebaut, dass man bei horizontaler Ausrichtung bequem beobachten kann. Wenn man nun gegen den Zenit beobachtet, dreht sich der Tubus in die Senkrechte und ist der Okularauszug hinten, dann ist die Einblickposition tiefer – bei Linsenteleskopen sind das leicht 50 bis 70 cm und entsprechend muss man in die Knie gehen. Bei katadieoptischen Teleskopen ist es durch den kompakten Tubus weniger und so gibt es da kaum ungünstige Einblickpositionen. Beim Newton kann man durch Rotation des Tubus den Okularauszug von oben nach unten drehen und so die Distanz ausgleichen. Selbst wenn nicht so ist, ist es einfach auf einen kleinen Schemel zu klettern als in die Knie zu gehen.

Preis

Große Linsen, optisch fehlerfrei, gut geschliffen sind erheblich teurer als Spiegel. Linsenteleskope sind daher selbst in einfacher Ausführung teuer als Spiegelteleskope. Daneben erzeugen sie durch den ungünstigen Schwerpunkt auch eine höhere Last auf der Montierung, die so ebenfalls teurer wird.

Bei katadioptischen Teleskopen ist eine korrigierende Schmidtplatte und ein hyperbolisch geschliffener Fangspiegel ebenfalls teurer als der plane Fangspiegel des Newton. Auch diese sind daher bei gleicher Öffnung oft teurer als ein Newton. Sie punkten aber mit dem kürzeren Tubus, der durch die Hebelwirkung weniger Last auf der Montierung erzeugt. Da gute Montierungen ebenfalls nicht billig sind und vor allem bei steigendem Optikdruchmesser auch rasch teurer werden, sind katadioptische Teleskope bei großen Öffnungen preislich aktraktiver. Ihre Vorteile spielen sie bei kleinen Öffnungen, wo auch bei Newtons der Tubus noch nicht so lang ist, kaum aus.

Nicht umsonst steigt das Angebot an Schmidt-Cassegrain erst bei 200 mm Optikdurchmesser an, während es bei Newtons in diesem Durchmesser schon zurückgeht. Für einen Einsteiger sind katadieoptische Teleskope oft zu teuer, Linsenteleskope, die bezahlbar sind, haben oft lange Brennweiten mit den beschriebenen Nachteilen.

Tipps

Wie schon gesagt, ich mache keine Empfehlung für ein konkretes Produkt und äußere mich auch nicht, wenn ich zu meiner Meinung für ein bestimmtes Teleskop gefragt werde. Aber es gibt einige Empfehlungen. Das erste ist die Preisklasse. Wer neu ist, weiß nicht, was ein Teleskop kostet. Für etwas was man nicht kennt 200 Euro auszugeben, scheint dann viel zu sein. Bei Teleskopen kann man für den Preis aber wenig Qualität erwarten. Als Faustregel: Amateurteleskope kosten in etwa so viel wie ein brauchbarer Computer. Da wird man für 200 Euro auch nichts bekommen und ähnlich wie man für einen Gamer-PC mehrere Tausend Euro ausgeben kann, kann man auch Tausende für ein Teleskop ausgeben. Für ein Einsteigergerät würde ich mit Zubehör mit 300 bis 500 Euro rechnen. Ist das Budget knapp so verzichtet man eher auf Zubehör oder kauft ein etwas kleineres Gerät als geplant. Man darf nicht vergessen, dass der Sprung von 100 auf 150 mm Öffnung nur der Faktor 1,5 ist. Aber vom Auge sind schon 100 mm Öffnung der Faktor 16!. Ein größeres Teleskop wird also mehr zeigen, aber man sollte sich nicht eine zu hohe Steigerung erwarten.

Ein leider querbeet zu beobachtendes Phänomen ist, dass Einsteigerteleskope, da Einsteiger sich nur nach der Größe des Teleskops orientieren, mit durchweg zu schwachen Montierungen verkauft werden. Die Montierung ist das Stativ und das Getriebe darüber, dass das Teleskop hält und das mit Rädern dann dem Lauf der Sterne nachgeführt wird. Eine gute Montierung trägt das Gewicht des Teleskops und hat noch einige Kilogramm Reserven, z.B. für schweres Zubehör wie eine Spiegelreflexkamera. Der Laie kann das nachprüfen wenn im Datenblatt steht was der Tubus (OTA: optical Tube Assemby) wiegt und was die Montierung trägt. Fehlt die Angabe, so sucht man nach der Montierung im Shop, die es meist auch einzeln zu kaufen gibt. Auch wenn es teurer ist: kaufen sie Tubus und Montierung getrennt, wobei die Montierung dann eine Nummer größer ist als die im Komplettkit ist.

Sparen können sie am Zubehör. Für den Anfang reichen zwei Okulare die meist mitgeliefert werden. Später können sie weitere oder bessere nachkaufen. Sinnvoll deckt man den Vergrößerungsbereich mit drei bis vier Okularen ab, oder zwei Okularen und einer Barlowlinse. Ebenso kann man Sonnenfilter oder andere Filter später nachkaufen, das gleiche gilt für Motoren oder Nachführausrüstung, wobei man sich schon vor dem Kauf informieren sollte, ob das Teleskop dafür ausgerüstet ist. Für den Anfänger verzichtbar sind Schnick-Schnack wie Smartphone Halterung (die Kameras von Smartphones sind so schlecht das man damit praktisch nur Mond und Planeten aufnehmen kann) oder GotoSteuerungen um Himmelsobjekte anzusteuern. Bei dem kleinen Budget steckt man das Geld lieber ins Teleskop selbst. Noich was zu den Okularen selbst – erstaunlicherweise sind diese oft schlecht gewählt, ergeben zu hohe Vergrößerungen oder es fehlt eine niedrige Vergrößerung. Ist das der Fall, so sollte man überlegen, ob man von diesem Hersteller etwas kauft, wenn er schon die Grundausstattung so schlecht zusammenstellt.

Teleskope würde ich immer von einem spezialisierten Shop kaufen. Zum einen kann man dort viel einfacher Angebote vergleichen. Zum andern gibt es dort umfangreiche Infos und auch Beratung. Ein kurzer Gegencheck zu Angeboten bei Amazon zeigt auch das man beim Kauf über Amazon und Co nichts spart. Teleskopshops sind unter anderem:

Astroshop.de

Intercon SpaceTek

Teleskop Service

Ich habe bei allen Dreien schon mal gekauft. Die Angebote für Einsteiger dürften überall die gleichen sein. So entscheiden sie sich danach, mit welchem Webauftritt sie am besten zurechtkommen.

Noch ein Wort zu Dobsons

Dobsons, so benannt nach ihrem Erfinder sind Teleskope, bei denen es vor allem auf die Öffnung ankommt. Anders als andere Teleskope befindet sich das Newton-Teleskop – andere Typen sind bauart bedingt nicht möglich – nicht auf einer Montierung mit Getriebe auf einem stabilen Stativ, sondern in einer Holzbox. Die Montierung ist damit azimutal, eigentlich gedacht für die Erdbeobachtung. Man muss so immer zwei Achsen nachführen anstatt einer, bei einer ausgerichteten parallaktischen Montierung. Ohne Getriebe mit Rädelachsen muss man von Hand das ganze Teleskop bewegen und das sehr feinfühlig bei den hohen Vergrößerungen. Ich habe ein Dobson. Bin mit dessen Nachteilen aber nicht warm geworden. Es ist zu umständlich zu bewegen und auszurichten, auch weil der Tubus so niedrig ist und man sich dauernd bücken muss (und ich habe eines mit 1,5 m Brennweite). Immerhin – um Montierung, Motoren zur Nachführung oder Zubehör für die Astrofotografie muss man sich keine Sorgen machen, denn das funktioniert bei dem Prinzip nicht. Wenn man wirklich nicht weiß, ob die Beobachtung etwas ist, was einen langfristig bindet oder es ein Geschenk sein soll bei dem man nicht weiß ob der Geschenkte darauf brennt wären Dobsons eine Alternative. Dann würde ich aber ein billiges Einsteigermodell wählen, das im Prinzip nur dazu dient, die Grundlagen eines Teleskops und was wichtig ist sich anzueignen, und wenn man dann gefallen an dem Hobby hat, kann man dann ein „richtiges“ Teleskop kaufen.

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