Die meisten Menschen scheinen eine ziemlich allgemeine Vorstellung von einem Teleskop zu haben, die sie sich vor Augen führen, insbesondere wenn sie ein Teleskop kaufen: Ein langes, schlankes Instrument mit einer Linse an einem Ende, das auf einem spindeldürren, aber eleganten Stativ montiert ist, mit dem Okular am hinteren Ende. Das ist der Refraktor in seiner einfachsten Form.
Die überwiegende Mehrheit der großen Amateurteleskope – und die überwiegende Mehrheit dessen, was Anfängern empfohlen wird – sind dagegen eher unförmige, dicke und große Röhren mit einem Okular an der Vorderseite, manchmal auf einem Stativ, aber meistens auf einer einfachen Halterung, die an eine riesige Kanone oder einen Raketenwerfer erinnert. Es gibt zwar auch andere optische Konfigurationen, aber die meisten Anfängerteleskope und überhaupt die meisten Teleskope sind von einer der beiden oben genannten optischen Konfigurationen. Beide haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, aber auf einer Dollar-für-Dollar-Basis gewinnen in der Regel die Spiegelteleskope.
Bevor wir weitermachen, lassen Sie uns ein paar grundlegende Begriffe definieren, die Sie wissen müssen, wenn Sie den Rest dieses Artikels durchlesen oder selbst ein Teleskop kaufen. Wenn Sie mehr über die Funktionsweise von Teleskopen wissen möchten, lesen Sie unseren ultimativen Leitfaden zum Verständnis von Teleskopen.
Grundbegriffe
- Öffnung – Der Durchmesser des Objektivs (Frontlinse oder Hauptspiegel, in der Regel das größte optische Element), in der Regel gemessen in Zoll oder Millimetern. Je größer die Öffnung, desto mehr Auflösungsvermögen und Lichtsammelvermögen hat das Teleskop.
- Brennweite – Die Länge des Weges, den das Licht im optischen Tubus eines Teleskops zurücklegt.
- Brennweitenverhältnis – Brennweite/Blende, üblicherweise ausgedrückt als F#, z. B. f/5 oder f/10
Wenn wir von einem Teleskop sprechen, meinen wir in der Regel eine Einheit aus zwei Dingen: das Teleskop selbst, üblicherweise als optische Tubusbaugruppe oder OTA bezeichnet, und die Montierung. Dieser Artikel befasst sich ausschließlich mit der optischen Tubusbaugruppe.
Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Teleskopmontierungen, und jede Teleskopkonfiguration kann auf mehreren verschiedenen Montierungstypen montiert werden. Der Einfachheit halber werden wir in diesem Artikel nicht näher darauf eingehen.
Die Auflösung skaliert linear – ein 6-Zoll-Teleskop hat eine doppelt so hohe Auflösung wie ein 3-Zoll-Teleskop. Die Lichtsammelleistung wächst mit der Fläche – dasselbe 6-Zoll-Teleskop hat also die vierfache Lichtsammelleistung eines 3-Zoll-Teleskops. Je höher das Auflösungsvermögen, desto mehr feine Details können Sie an Objekten erkennen, während Sie durch die höhere Lichtsammelleistung schwächere Objekte leichter sehen können.
Was ist ein Linsenteleskop?
Ein Linsenteleskop verwendet eine gekrümmte, konvexe Objektivlinse an der Vorderseite, um das Licht zu fokussieren, indem es die Lichtstrahlen auf eine einzige Brennebene biegt. Refraktoren verwenden in der Regel eine Linse, die aus mehreren Elementen oder Glasstücken besteht, in der Regel aus leicht unterschiedlichen Glassorten. Dadurch wird die chromatische Aberration reduziert – ein Defekt in allen Linsen, der dazu führt, dass verschiedene Farben oder Wellenlängen des Lichts eine unterschiedliche Brennebene haben, was zu unscharfen Bildern führt, bei denen nicht alle Farben gleichzeitig scharf sind.
Achromaten haben deutlich weniger chromatische Aberration als ihre einlinsigen Vorgänger – allerdings immer noch so viel, dass viele Achromaten einen unangenehmen violetten Lichthof um helle Objekte haben. In der Tat haben alle Refraktoren chromatische Aberration – sie wird nur bei einigen besser kontrolliert als bei anderen.
Die chromatische Aberration wird auf ein vernachlässigbares Maß reduziert, indem entweder das Öffnungsverhältnis des Teleskops bei Achromaten verlängert wird (über f/10) oder indem spezielle Glastypen oder zusätzliche Linsenelemente hinzugefügt werden, um ED-Doubletten oder Apochromaten herzustellen – letztere sind in der Regel schwer, teuer und eher für fotografische Zwecke optimiert. Die meisten Refraktoren, die an Anfänger verkauft werden, sind Achromaten.
Sie könnten das Okular direkt hinter die Objektivlinse setzen und wie ein Pirat mit einem Fernrohr geradeaus spähen. Wenn Sie einen Refraktor in dieser Konfiguration verwenden, müssten Sie jedoch auf die Knie gehen, um durch das Okular zu schauen, und geradeaus in das Okular blicken – nicht gerade die bequemste Position, die man einnehmen kann.
Astronomische Linsenteleskope haben in der Regel eine Diagonale im Strahlengang, die das Licht in einem 90-Grad-Winkel beugt, um das Okular in eine bequemere Position zu bringen. Das Okular wird normalerweise in die Diagonale eingesetzt. Es gibt Diagonalen, die als „Aufrichtprismen“ verkauft werden und einen 45-Grad-Winkel verwenden, aber diese sind besser für die Verwendung bei Tag geeignet.
Für die Astronomie benötigen Sie eine spezielle 90-Grad-Sterndiagonale. Eine Sterndiagonale kann entweder einen Spiegel oder ein Prisma verwenden, um ihren Zweck zu erfüllen. Prismen sind leichter zu reinigen und halten länger, aber ein Spiegel (insbesondere ein guter dielektrischer Spiegel) überträgt etwas mehr Licht als ein Prisma. In der Praxis ist der Unterschied vernachlässigbar.
Ein Refraktor mit einer Diagonale liefert ein Bild, das nach oben und unten korrekt ist, aber nach links und rechts umgekehrt (wie bei einem Badezimmerspiegel). Für astronomische Zwecke ist diese Links-Rechts-Umkehrung von geringer Bedeutung, abgesehen von einer ästhetischen, und für die meisten terrestrischen Anwendungen spielt sie wirklich keine Rolle.
Wenn Sie korrekt orientierte Ansichten benötigen, können Sie eine Aufrechtbilddiagonale erwerben, die mit einem speziellen Prisma ausgestattet ist, das diese Links-Rechts-Kippung korrigiert. Diese Aufrechtbild-Diagonalen sind jedoch in der Regel von geringerer Qualität und haben mehr Probleme mit Blendung als ihre Standard-Gegenstücke, so dass sie am besten vermieden werden sollten, wenn Sie eine möglichst scharfe Sicht wünschen.
Refraktoren werden in der Regel mit Öffnungen nicht größer als 6 Zoll verkauft. Ein 6-Zoll-Refraktor ist ein massives Teleskop und wiegt mit seiner Montierung leicht über 100 Pfund. Größere Teleskope sind sogar noch unhandlicher, und aufgrund der Preise für das Spezialglas, das für die Objektivlinse benötigt wird, sowie der Schwierigkeiten bei der Herstellung schießen die Preise in die Höhe. Infolgedessen sieht man Amateure nur selten mit größeren Refraktoren.
Aufgrund ihrer relativ kleinen Öffnungen eignen sich Refraktoren hervorragend für diejenigen, die ein praktisches kleines Teleskop suchen, aber ihre tatsächlichen Fähigkeiten stoßen an eine harte Grenze – besonders bei lichtschwächeren Objekten außerhalb des Sonnensystems.
Einige Refraktoren, die wir Einsteigern empfehlen würden, sind:
- Meade Infinity 70
- Meade Polaris 80
- Meade Infinity 80
- Meade Infinity 90
- Meade Infinity 102
- Celestron StarSense Explorer DX 102AZ
Was ist ein Spiegelteleskop?
Der wichtigste Typ von Spiegelteleskopen, der verkauft und hergestellt wird, sowie derjenige, den wir im weiteren Verlauf dieses Artikels besprechen werden, ist der Newtonsche Spiegeltyp. Es verwendet einen konkaven, parabolischen Spiegel, um das Licht zu fokussieren, und einen hochpräzisen, abgewinkelten Flachspiegel, der das Bild außerhalb des Tubus in einem Winkel von 90 Grad ablenkt. Der Fokussierer des Teleskops hält das Okular.
Das Spiegelteleskop erzeugt ein Bild, das um 180 Grad gedreht ist, d. h. auf dem Kopf steht (allerdings nicht von links nach rechts gespiegelt). Für astronomische Zwecke ist dies kein großes Problem, da es im Weltraum kein Oben oder Unten gibt. Allerdings macht dies diese Art von Teleskop für terrestrische Beobachtungen unpraktisch.
Da Parabolspiegel weniger Oberflächen haben und daher einfacher herzustellen sind als Linsen, in Kombination mit der Billigkeit des relativ weit verbreiteten Platten- oder Borosilikatglases, das für die meisten astronomischen Spiegel verwendet wird, können Reflektoren zu sehr geringen Kosten und in sehr großen Größen hergestellt werden. Ein 8-Zoll-Reflektor kann zu ähnlichen Kosten wie ein 4-Zoll-Refraktor hergestellt werden, hat aber die doppelte Auflösung und die vierfache Lichtsammelfähigkeit – und ist obendrein frei von chromatischer Aberration.
Dank der Tatsache, dass sich das Okular an der Spitze des Teleskops befindet, müssen Spiegelteleskope auch nicht hoch über dem Boden angebracht werden. Die meisten Spiegelteleskope für Amateure, vor allem die großen, sind auf einer so genannten Dobson-Montierung montiert, die ganz ohne Stativ auskommt und einfache, auf Reibung basierende Bewegungen nutzt. Diese Montierungen sind preiswert, robust und stabil und lassen sich leicht auf große Größen skalieren.
Der größte Dobsonian der Welt hat einen 72-Zoll-Spiegel; Dobs bis zu 25 Zoll sind regelmäßig zu finden und lassen sich mit einem anständig großen Auto leicht transportieren. Ein Teleskop bis zu 14 oder 16 Zoll passt sogar in eine Limousine. Typische Einsteigerreflektoren sind bis zu 10-12″.
Mit zunehmender Größe und Masse wird bei Teleskopen über 10-12 Zoll auf den Tubus verzichtet und er durch einen zerlegbaren Aluminiumtubus mit massiven Holz- oder Metallsegmenten an den Enden ersetzt, um die Optik zu halten und Hardware daran zu befestigen. Das macht die Montage komplizierter und die Teleskope teurer, aber der einfache Transport macht diesen kleinen Nachteil mehr als wett.
Einige Reflektoren, die wir Anfängern empfehlen würden, sind:
- Orion SkyScanner 100
- Orion StarBlast II
- Sky-Watcher 6″ Traditional
- Sky-Watcher 8″ Traditional
Welches ist besser?
Alle optischen Geräte sind eine Reihe von Kompromissen. Daher gibt es auch kein bestes Design. Dennoch würden wir für die meisten Benutzer einen Reflektor einem Refraktor vorziehen, einfach weil der Reflektor im Verhältnis zum Preis mehr Möglichkeiten bietet und weil Refraktoren einfach an ihre Grenzen stoßen, ohne dass man dafür Tausende oder gar Zehntausende von Dollar ausgeben muss. Lassen Sie uns nun die Vor- und Nachteile der einzelnen Konstruktionen erläutern.
Refraktoren
Ein wesentlicher Vorteil des Refraktors besteht darin, dass die Öffnung in der Mitte nicht durch einen Sekundärspiegel verdeckt wird. Der Sekundärspiegel des Reflektors blockiert einen Teil des in den Tubus einfallenden Lichts – allerdings nicht genug, um die Lichtsammelleistung des Teleskops wesentlich zu verringern. Aufgrund der physikalischen Gesetze und der Beugung verschmiert dieses Hindernis jedoch auch das Bild ein wenig und führt zu einem Kontrastverlust sowie zu einem Verlust an feinen Details.
Das Fehlen der Obstruktion bedeutet, dass ein 3-Zoll-Refraktor bei hohen Vergrößerungen unter sonst gleichen Bedingungen deutlich schärfere Bilder liefert als ein 3-Zoll-Reflektor. Dieses Problem lässt sich jedoch einfach umgehen, indem man sich einen größeren Reflektor anschafft, was sehr einfach ist, wenn man bedenkt, dass ein 8-Zoll-Reflektor ohnehin etwa so viel kostet wie ein 4-Zoll-Refraktor.
Refraktoren neigen dazu, die Ausrichtung der Elemente im Strahlengang beizubehalten, da die Frontlinsen starr montiert sind. Refraktoren sind relativ wartungsfrei, was sie bei neuen Astronomen beliebt macht. Dies mag ein weiterer Grund dafür sein, dass das Refraktordesign in Ferngläsern und den meisten Spektiven verwendet wird.
Der Hauptnachteil des Refraktors auf der Basis von Apertur für Apertur ist das bereits erwähnte Problem der chromatischen Aberration. Dieses Problem lässt sich im Grunde nur lösen, indem man mehr Geld ausgibt oder das Öffnungsverhältnis vergrößert, wobei letzteres zu einem unhandlichen Instrument mit einem engen Sichtfeld führt.
Der andere Nachteil sind wiederum die Kosten. Ein guter 4″-Refraktor kostet 400 Dollar oder mehr. Ein 6-Zoll-Reflektor kann für 300 Dollar gekauft werden und schlägt den 4-Zoll-Refraktor in allem. Ein 10″-Refraktor kostet 600 $, und es gibt keinen Refraktor zu einem vernünftigen Preis, der mit seinen Fähigkeiten mithalten kann – ganz zu schweigen von einem tragbaren Instrument.
Reflektoren
Der Hauptvorteil des Newtonschen Reflektordesigns besteht darin, dass es einfach billiger ist, hochwertige Spiegel als Linsen herzustellen, vor allem wenn sie größer werden. Bei Größen unter 4-5″ Öffnung ist dies vernachlässigbar. Aber wenn wir über 5″ hinausgehen, wird dieser Kostenvorteil offensichtlich. Außerhalb einer Sternwarte werden Sie wahrscheinlich nie einen Refraktor über 7 oder 8 Zoll antreffen, aber ein 8- oder 10-Zoll-Reflektor ist der Standard für ein Einsteigerinstrument, und es gibt Tausende von 20-Zoll- und größeren Reflektoren in den Händen von Amateuren auf der ganzen Welt.
Spiegel spiegeln das einfallende Licht nicht, sondern brechen es, so wie es ein Refraktor tut. Folglich muss man sich keine Sorgen über chromatische Aberration machen.
Reflektoren verursachen eine Aberration namens Koma (via Photography Life), insbesondere bei Modellen mit geringerem/schnellerem Brennweitenverhältnis. Koma führt dazu, dass Sterne, die sich in der Nähe des äußeren Randes des Sichtfeldes befinden, verschwimmen und wie ein kometenhafter Schweif oder ein Kreuz aussehen.
In Fernrohren mit einem Öffnungsverhältnis von f/6 und höher ist die Koma vernachlässigbar bis nicht vorhanden. Zielfernrohre mit einem Öffnungsverhältnis von f/4,5 bis f/6 weisen so viel Koma auf, dass sie für manche Benutzer störend sein kann. Zielfernrohre unter f/4 bis f/4,5 benötigen unbedingt einen Komakorrektor, um verwendet werden zu können.
Der andere Faktor bei Reflektoren ist die Notwendigkeit einer regelmäßigen Kollimation. Der typische Newton-Reflektor hat einen Hauptspiegel, der so montiert ist, dass er zum Ausrichten der Optik bewegt werden kann. Die Ausrichtung sollte immer überprüft werden, wenn das Teleskop aufgestellt wird, aber es ist ein relativ einfacher Prozess, wenn sie tatsächlich korrigiert werden muss.
In geringerem Maße kann der Sekundärspiegel aus der Ausrichtung geraten, aber da er viel kleiner und leichter ist, ist er viel weniger anfällig für einen Verlust der Kollimation. Sofern das Teleskop bei der Auslieferung nicht stark erschüttert wurde, sollten Sie den Sekundärteil vor der ersten Benutzung des Teleskops nicht justieren müssen, und er sollte nur selten berührt werden müssen.
Die Kollimation ist ein Wartungsvorgang, den Sie bei den meisten Newton-Teleskopen mit einer Öffnung von mehr als 4 Zoll erlernen müssen. Auch wenn es einschüchternd erscheinen mag, ist es eigentlich sehr einfach und dauert höchstens ein paar Minuten – und ist wahrscheinlich nicht jedes Mal notwendig, wenn Sie das Teleskop aufstellen. Dennoch schrecken einige Neulinge aus diesem Grund vor Spiegelteleskopen zurück. Mich hat das davon abgehalten, ein solches Teleskop als erstes zu kaufen, eine Entscheidung, die ich immer noch bereue.
Wenn man über 6″ hinauskommt, ist der Newton-Reflektor der König der Preisleistung, gemessen an den Kosten pro Zoll Öffnung. Wenn er auf einer Dobson-Montierung montiert ist, gibt es absolut nichts, was seinen Wert, seine Benutzerfreundlichkeit oder seine Tragbarkeit übertrifft.
Welcher Reflektor eignet sich am besten für Sie?
Je mehr Öffnung Sie bekommen, desto mehr und desto schwächer können Sie am Himmel sehen. Mit einer größeren Blende können Sie mehr Vergrößerung anwenden und mehr Details erkennen. Natürlich steigen mit zunehmender Öffnung auch die Kosten und das Gewicht, aber selbst ein 10-Zoll-Newton kann von einem gesunden Erwachsenen leicht bedient werden, und ein 6-Zoll-Objektiv kann sogar von einer älteren Person oder einem Kind bewegt werden.
Refraktoren bieten viele Annehmlichkeiten, und wenn Sie ein auf einem Stativ montiertes Teleskop wollen, das Sie im Handumdrehen nach draußen werfen, im Flugzeug mitnehmen und/oder gelegentlich für die Erdbeobachtung verwenden können, sind sie eine gute Wahl. Ein Tischreflektor ist jedoch leichter zu transportieren, leistungsfähiger und eignet sich für alle oben genannten Zwecke, mit Ausnahme der Erdbeobachtung – Sie haben also die Wahl. Ein mittelgroßer Dobson ist auch eine hervorragende Wahl für einen Anfänger. Wenn Sie an einem neuen Teleskop interessiert sind, schauen Sie sich diesen Beitrag über die besten Teleskope unter 1000 Dollar an, in dem wir die besten Teleskope jeder Sorte unter 1000 Dollar vorstellen.
Die meisten Menschen erwerben im Laufe ihrer Jahre im Hobby mehrere Teleskope, die alle für unterschiedliche Zwecke geeignet sind:
- Ferngläser (technisch gesehen eine Art Refraktor)
- „Grab n‘ go“/Reiseteleskop – typischerweise ein Refraktor oder Newton-Teleskop mit einer Öffnung von 3-6“
- Mittelgroßes/regelmäßiges Teleskop – 5-6″ Refraktor oder 6-10″ Reflektor
- „Light bucket“ – 10″ oder größerer Reflektor; Manche Leute haben mehrere „Light Bucket“-Teleskope, wenn sie sich am Ende ein Teleskop im Bereich von 20″ oder größer zulegen
Ihr erstes Teleskop kann jedes dieser Geräte sein, und Sie können es im Laufe der Zeit und mit zunehmender Erfahrung immer wieder austauschen oder weitere Geräte erwerben.
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