Skip to main content

Linsenteleskop

Fernrohre, die in der Astronomie Verwendung finden, können in zwei Kategorien eingeteilt werden: die Linsen- und die Spiegelteleskope. Linsenteleskope gibt es schon seit über 400 Jahren. Sie werden auch als Refraktoren bezeichnet und enthalten anstelle der Spiegel in Spiegelteleskopen ein System aus unterschiedlich geschliffenen Linsen. Wichtige Eigenschaften bei Teleskopen sind die Fähigkeit Licht zu sammeln und die Erzeugung eines kontrastreichen Bildes. Beim Kauf eines Linsenteleskops sollte daher der Öffnung und der Brennweite besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Linsenteleskope eignen sich hervorragend für Planetenbeobachtungen und sind auch für Einsteiger unter den Sternenguckern eine gute Wahl.




Aufbau eines Linsenteleskops

Linsenteleskope (Refraktoren) bestehen aus einem Objektiv, dem Tubus und dem Okular. Manche Teleskope verfügen am Beginn des Tubus zusätzlich über ein aufgesetztes, kleineres Fernrohr – das sogenannte Suchfernrohr. Damit ist es möglich, den Himmelsabschnitt großflächiger abzufahren, bis das gewünschte Objekt im Blickfeld erscheint.

Obwohl alle Linsenteleskope den gleichen Grundaufbau haben, sind verschiedene Varianten erhältlich. Die Einteilung erfolgt aufgrund der enthaltenen Optik, das heißt aufgrund der Anzahl der Objektivlinsen.

Besteht das Objektiv aus einer einzigen Linse, wird das Teleskop als Chromat bezeichnet. Dies sind die günstigsten Teleskope, da mit dem Fehler der chromatischen Aberration zu rechnen ist. Nach der Brechung des Lichts durch die Linse wird es nicht in einem gemeinsamen Brennpunkt fokussiert. Unterschiedliche Wellenlängen besitzen unterschiedliche Brennpunkte, was Abbildungsfehler zur Folge hat.

Die Objektive sollten daher aus mehreren Linsen und unterschiedlichen Glassorten gefertigt sein. So entstehen Bilder, die deutlich farbreiner und -intensiver sind. Linsenteleskope mit zwei Objektivlinsen nennen sich Achromaten oder Fraunhofer-Teleskope. Die zweite Linse besitzt eine andere Brechung und gleicht den Fehler der chromatischen Aberration aus. Rotes und grünes Licht werden in einem Brennpunkt gebündelt, während blaues Licht noch nicht erfasst wird.

Apochromaten sind Linsenteleskope mit einem Drei-Linsen-System als Objektiv. Der Farbfehler wird vollständig ausgeglichen. Neben den Apochromaten, werden als preisgünstigere Alternative auch sogenannte Halbapochromaten verkauft. Sie bestehen aus zwei Objektivlinsen, wobei eine aus Spezialglas gefertigt ist, um den Farbfehler (Blausaum) besser zu korrigieren.

Funktionsweise eines Linsenteleskops

Fällt Sternenlicht in die Teleskopöffnung hinein, wird es an der Objektivlinse oder an dem Linsensystem gebrochen und in einem bestimmten Punkt im Tubus gebündelt. Dieser Punkt wird als Brennpunkt und die Distanz von der Linse bis dorthin als Brennweite f bezeichnet. Meist entspricht die Tubuslänge bei Linsenteleskopen ungefähr der Brennweite des Objektivs. An dem Brennpunkt wird ein auf dem Kopf stehendes Bild erzeugt, das über das Okular zum Auge gelangt. Durch das Okular erfährt das Bild eine Vergrößerung. Okulare sind austauschbar, sodass verschiedenen Vergrößerungen erzielt werden können.

Das Suchfernrohr verfügt über keine starke Vergrößerung. Es dient dem Beobachter ausschließlich zur Orientierung und zur Überblickung größerer Himmelsabschnitte.

Auswahl des richtigen Teleskops – Worauf ist zu achten?

Für die Auswahl des richtigen Linsenteleskops sind Grundkenntnisse über den Aufbau und die Funktion der Fernrohre unerlässlich. Nur so kann genau das Teleskop gefunden werden, das zu dem jeweiligen Beobachtungszweck passt. Während sich Linsenteleskope gut für die Beobachtung der Planeten unseres Sonnensystems eigenen, können mit Spiegelteleskopen auch weiter entfernte Galaxien und Nebel detailgenau betrachtet werden.

Bei den Linsenteleskopen existieren verschiedene Parameter, die die Leistungsfähigkeit des Fernrohrs beschreiben. Dazu gehören in erster Linie die Öffnung und die Brennweite sowie das Öffnungsverhältnis, das Auflösungsvermögen und die Vergrößerung.

Die Öffnung

Der Durchmesser des Teleskopobjektivs wird als Öffnung bezeichnet. Die Öffnung wird in Millimeter angegeben. Typische Größen für Linsenteleskope liegen bei 70 bis 120 mm. Je größer der Durchmesser, desto mehr Licht gelangt in das Teleskop und umso besser können die Himmelsobjekte abgebildet werden. Auch für Beobachtungen von lichtschwachen Objekten sind große Öffnungen von Vorteil.

Die Brennweite

Sowohl das Objektiv als auch das Okular besitzen eine Brennweite. Die Brennweite wird in Millimeter angegeben. Für Linsenteleskope und die Beobachtung von Planeten sind hohe Brennweiten des Objektivs anzustreben. So befinden sich die Brennweiten von üblichen Linsenteleskopobjektiven in Bereichen von 1000 bis 1200 mm. Da die Tubuslänge mit der Brennweite korreliert, kann der Transport solcher Fernrohre problematisch sein.

Die Brennweite des Okulars wirkt sich auf die Vergrößerung aus. Je kleiner der Wert der Okularbrennweite, desto größer erscheint das Bild. Ein Okular mit Brennweite 14 mm vergrößert also stärker als ein Okular mit Brennweite 30 mm.

Das Öffnungsverhältnis

Das Öffnungsverhältnis eines Teleskops wird berechnet, indem man die Brennweite durch den Öffnungsdurchmesser dividiert. Ein Teleskop mit Brennweite 1000 mm und einer Öffnung von 120 mm würde mit einem Öffnungsverhältnis von f/8,3 beschrieben werden. Teleskope mit Öffnungsverhältnissen von f/8 und höher werden als langsame Optiken bezeichnet. Sie sind gut für Beobachtungen geeignet, bei denen es auf eine hohe Vergrößerung ankommt. Mit schnellen Optiken dagegen (f/5 und darunter), sind größere Himmelsausschnitte leichter überblickbar.

Das Auflösungsvermögen

Das Auflösungsvermögen (oder die Trennschärfe) ist ein Maß für den geringsten Winkelabstand zwischen zwei Objekten, bei dem das Teleskop die Objekte noch getrennt voneinander registrieren kann. Das Auflösungsvermögen ist umso größer, je größer die Öffnung des Teleskops ist. Sie wird in Bogensekunden (oder Winkelsekunden) angegeben, wobei eine Bogensekunde der 3600ste Teil eines Grads ist (1‘‘ = 1/3600°). Je höher das Auflösungsvermögen, desto mehr Details können erkannt werden. Praktisch wird das Auflösungsvermögen durch Luftunruhen häufig auf etwa 1‘‘ begrenzt. Im Vergleich dazu: Das Auge besitzt am Tag ein Auflösungsvermögen von einer Bogenminute.

Die Vergrößerung

Die Vergrößerung eines Teleskops lässt sich ebenfalls berechnen. Sie ergibt sich aus der Brennweite f des Teleskops dividiert durch die Okularbrennweite (V=f/fOk). Besitzt das Teleskop beispielsweise eine Brennweite f von 1000 mm und das Okular eine Brennweite fOk von 20 mm, dann ergibt sich eine Vergrößerung V von 50. Die Maximalvergrößerung eines Teleskops ist nach einer Faustregel das Doppelte der in Millimeter angegeben Öffnung. Das heißt, ein Teleskop mit einer Öffnung von 90 Millimetern sollte nicht mehr als 180-fach vergrößern, sonst wirken die Bilder verschwommen.

Teleskopzubehör: Okulare und Co

Für Teleskope findet sich eine Vielfalt an Zubehör. Am wichtigsten sind die Okulare, die in verschiedenen Brennweiten hinzugekauft werden können. Ebenso gibt es verschiedene Filtersysteme, Adapter oder Videoanschlüsse. Wird das Teleskop an einem festen Platz in der Wohnung oder auf dem Balkon aufgestellt, ist ein gutes Stativ mit einer stabilen Montierung sinnvoll. Bei Beobachtungen im Freien sind Taschen oder gut gepolsterte Koffer für einen sicheren Transport zu empfehlen.

Die Okulare

Linsenteleskope können mit verschiedenen Okularen ausgestattet werden. Ebenso wie für die Auswahl der Teleskope, sind auch bei den Okularen bestimmte Kenngrößen, wie die Brennweite, zu beachten. Okularen mit kleinen Brennweiten vergrößern besser als Okulare mit hohen Brennweiten.

Zudem ist für ein besonders gutes Bild der Sehwinkel (oder das scheinbare Gesichtsfeld) ausschlaggebend. Er ist eine für das jeweilige Okular feststehende Eigenschaft und hängt nicht davon ab, an welchem Teleskop das Okular montiert wird. Der Sehwinkel wird in Grad angegeben. Die Winkel reichen von 30 Grad bei klassischen Okularen bis zu 100 Grad bei moderneren Versionen. Ab einem Winkel von 60° spricht man von Weitwinkelokularen. Da Weit- oder Ultraweitwinkelokulare ein scheinbar weiteres Gesichtsfeld bieten, das dem des normalen Sehens nahekommt, spricht man auch von dem „Spaceview-Effekt“.

Die Filter

Filter sind bei Planetenbeobachtungen nützlich, da sie den Kontrast verstärken können. Sie besitzen ein Gewinde und können auf das Okular aufgeschraubt werden. Helligkeitsfilter dämpfen die Helligkeit von Himmelsobjekten, wodurch das Auge das Objekt besser wahrnehmen kann. Das kann zum Beispiel bei Mondbeobachtungen von Vorteil sein. Mondkrater können leichter unterschieden werden. Ebenso können Farbfilter Details verstärken oder abschwächen.

Zubehör für die Astrofotografie

Wer sich der Astrofotografie widmen möchte, der sollte sich für ein Linsenteleskop mit Kamera-Adapter entscheiden. An den Adapter kann eine Spiegelreflexkamera angeschlossen werden, sodass die Beobachtungen sich auch fotografisch festhalten und dokumentieren lassen. Aufgrund der Dauer der Belichtungszeiten ist es nützlich, wenn das Teleskop zusätzlich einen Nachführmotor besitzt. Dieser gleicht die Erdbewegung aus und sorgt dafür, dass die Objekte während der Aufnahmezeit nicht aus dem Blickfeld verschwinden.

Neben den Linsenteleskopen mit Kameraaufsätzen können auch Okulare mit Videoanschluss verwendet werden. Diese können direkt mit einem Computer verbunden werden, sodass die Bilder auf dem Monitor erscheinen und auf der Festplatte gespeichert werden können. Allerdings sind nicht für jedes Linsenteleskop Videookulare erhältlich.

Sonstiges Zubehör

Mit Barlow-Linsen erhöht sich die Leistung des Okulars bei Beibehaltung einer guten Bildqualität. So kann beispielsweise eine Vergrößerung auf das Doppelte der Okularvergrößerung erzeugt werden.

Weiterhin sind Prismen erhältlich, die das Bild umkehren, beziehungsweise aufrichten können.

Das Stativ sollte stabil und standfest sein. Schon kleinste Erschütterungen können bei hohen Vergrößerungen das Bild beeinträchtigen. Ebenso sollte die Montierung präzise sein und eine Schwenkung in die horizontale und die vertikale Richtung erlauben.

Empfehlungen für den Kauf von Linsenteleskopen

Teleskope sollten im Fachhandel gekauft werden. Dort sind Einsteigermodelle sowie Profiteleskope in guter Qualität und verschiedenen Preisklassen erhältlich. Einfach gebaute Linsenteleskope aus dem Amateurbereich liegen preislich bei 500 bis 900 Euro. Für erfolgreiche und zufriedenstellende Himmelsbeobachtungen ist der Kauf eines Fraunhofer-Achromaten oder eines Apochromaten mit einem Drei-Linsen-Objektiv anzuraten.

Linsenteleskope sind leicht zu bedienen und müssen weder justiert noch an die Umgebungstemperatur angepasst werden. Sie liefern eine gute Bildschärfe und verlieren kaum Licht durch Streuung oder Reflexion. Die etwas teureren Varianten verfügen zusätzlich über eine „Go-To“-Automatik, das heißt, sie lassen sich per Knopfdruck auf das gewünschte Objekt einstellen. Nachteile sind die Größe und das Gewicht bei Linsenteleskopen mit hohen Brennweiten.

Die Beobachtung der Himmelskörper mit dem Linsenteleskop

Für Beobachtungen der Himmelskörper mit einem Linsenteleskop sollte die Umgebung möglichst dunkel sein. Ein Platz außerhalb der Stadt ohne störende Straßenlaternen und Stadtlichter ist zu empfehlen. Zum Einstieg bietet sich die Beobachtung des Mondes an. Er ist leicht zu fokussieren und aufgrund seiner Helligkeit sind Mondkrater oft gut sichtbar. Sobald der Umgang mit dem Teleskop vertraut ist, können weiter entfernte Planeten, zum Beispiel der Saturn mit seinen Ringen oder der Jupiter, anvisiert werden. Für erfolgreiche und erlebnisreiche Beobachtungen dieser Sterne sollte die Öffnung mindestens 120 Millimeter betragen und die Brennweite bei 1000 bis 1200 mm liegen.

Zur Einstellung des Objekts wird üblicherweise mit einem schwach vergrößernden Okular begonnen. So erhält man ein großes Gesichtsfeld mit hellen und kontrastreichen Bildern. Bei der detaillierten Betrachtung wird dann auf die stärker vergrößernden Okulare umgestellt.

Die Sichtbedingungen bei Sternenbeobachtungen können variieren. Wetterbedingt kann es zum Beispiel zu Luftturbulenzen kommen. Die Abbildungen wirken verzerrt oder verschwommen. Der Wechsel zu einem schwach vergrößernden Okular kann in einem solchen Fall das Bild verbessern. Grundsätzlich empfiehlt es sich, drei oder vier verschiedene Okulare mit unterschiedlichen Vergrößerungen zur Hand zu haben.