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Wir wollen Ihnen auf dieser Seite klar und allgemein verständlich die Beurteilungskriterien für ein Spiegelfernrohr nach Newton vorstellen.

Diese Ausführungen sind Resultate von unseren persönlichen Erfahrungen und können sich durchaus von anderen Meinungen unterscheiden.

Aufbau eines Newtons

Der Fangspiegel (rechts oben) reflektiert das Licht im 90° Winkel aus dem Fernrohr raus.

Vorne seitlich sitzt der Okularauszug, in den das Okular zur Beobachtung und Vergrößerung des entstandenen Bildes eingesetzt wird.

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Zwar ist der Hauptspiegel das optisch wichtigste Teil des gesamten Gerätes aber genauso wichtig sind viele andere Faktoren, die die endgültige Qualität des Gerätes bestimmen.

Meist wird, wenn man über die Qualität von Teleskopen spricht, nur an die optische Qualität des Hauptspiegel gedacht. Jeder praktisch arbeitende Hobbyastronom weiß ein Lied davon zu singen, daß die Qualität eines Newton-Teleskopes von viel mehr Faktoren abhängt.

Refraktor
Klassisches Gerät mit einem Objektiv (meist ein Achromat - bestehend aus zwei Linsen) am vorderen Ende des Teleskopes.

Schmidt Cassegrain / Maksutov
Kompakte Geräte mit einem sphärischen Hauptspiegel, durch ein Korrektorelement im Strahlengang werden die Fehler des Systems ausgeglichen.

Schmidt Newtons

Der 2" Okularauszug eines Newton
Teleskopes

Der Okularauszug hat die Aufgabe, das Okular oder die Kamera stabil zu halten. Er muß eine feinfühlige und wackelfreie Verstellung ermöglichen.

Auf folgendes sollten Sie achten:

Der Auszug soll mindestens für 1,25" Okulare ausgelegt sein. Ab 20cm Öffnung wäre ein 2" Okularauszug zu empfehlen, da nur mit 2" Okularen das ganze Gesichtsfeld des Gerätes ausgenutzt werden kann oder auch fotografisches Zubehör und Koma Korrektoren verwendet werden können.

Der Auszug sollte aus Metall sein. Bei kleineren Geräten sind oft Kunststoffauszüge dabei, diese sollten zumindest wackelfrei und gleichmäßig laufen.

Wenn mit dem Okular scharfgestellt wurde, darf das Auszugsrohr nicht zuweit in das Innere des Fernrohres ragen, da ansonsten das Bild abgeschattet wird und die Schärfe und Kontrast reduziert werden.

Bedenken Sie, die schönste Optik nutzt nichts, wenn der Auszug wackelt, auch eine perfekte Justierung ist sinnlos, da das Okular dann nie genau auf der optischen Achse ist.

Ein taiwanesischer Newton mit einer vorbildlichen Fangspiegelhalterung

Fotografisch optimierte Geräte haben meist eine Abschattung um 30%. Geräte, die besonders gut für Planetenbeobachtung geeignet sind, haben eine Abschattung von unter 25%.

Die Abschattung des Fangspiegels wird immer linear angegeben. Bei 200mm Öffnung und 50mm Fangspiegeldurchmesser (kleine Achse) hat man also eine Abschattung (Obstruktion) von 25%. Je kleiner die Abschattung, desto besser ist das Gerät für hochauflösende Beobachtungen von Mond und Planeten geeignet.

Allerdings darf der Fangspiegel nicht zu klein sein, denn sonst ist der Hauptspiegel nicht vollständig ausgeleuchtet und Sie nutzen nicht die volle Öffnung des Gerätes.

Einfacher Test:
Drehen Sie den Okularauszug ein wenig raus und schauen Sie, ohne Okular, durch den Okularauszug. Sie müssen den kompletten Hauptspiegel mit den seitlichen Halteklammern sehen. Wenn Sie diesen sehen, ist alles in Ordnung, wenn nicht, ist der Fangspiegel höchstwahrscheinlich zu klein.

Genauso wichtig sind die Spinnen!
Die Halterung der Fangspiegelfassung ist genauso wichtig, wie die Abschattung selbst. Was nützt eine gute optische Qualität, wenn alles durch dicke Fangspiegelstreben kaputt gemacht wird. Die starken Beugungserscheinungen können die Abbildungsqualität stark reduzieren.

Achten Sie darauf, daß die Fangspiegelstreben so dünn, wie möglich sind. Je dünner die Streben, desto weniger stark sind die "Strahlen" bei hellen Sternen und desto schärfer ist das Gerät auch bei Mond und Planeten. Auch dies ist ein wichtiges Unterscheidungskriterium, welches für die gesamte Abbildungsqualität sehr wichtig ist.

Gerade bei der Beobachtung von helleren Objekten oder auch in der Nähe von Streulicht, wirkt ein Tubus mit einer guten Innenausschwärzung Wunder. Schauen Sie in den Tubus rein und richten Sie den Tubus gehen eine Lichtquelle. Wenn Sie starke Reflektionen bemerken, sollten Sie etwas dagegen tun.

Tipp:
Kleben Sie an die Tubusinnenseite, gegenüberliegend vom Okularauszu, eine Stück Decefix Velourfolie (schwarzer Samt) oder ein mattschwarzes Ton-Papier. Damit reduziert man das direkte Streulicht erheblich.

Ein Newton entwickelt erst dann seine volle Leistung, wenn er gut justiert ist.

Eine wichtige Vorraussetzung für angenehmes und erfolgreiches Arbeiten mit Newton Teleskopen ist also eine vernünftige Justiervorrichtung. Sowohl der Hauptspiegel, als auch der Fangspiegel müssen also gut und einfach justierbar sein.

Die Justage muß natürlich halten. Einfache Billigfassungen taugen da meist nicht. Die Fassung sollte auf jeden Fall steif gebaut sein und selbstverständlich, zumindest ab 150mm Öffnung, aus Metall.

Bestehen Sie bitte immer auf eine deutsche Justageanleitung. Wir zeigen Ihnen gerne die wichtigsten Handgriffe der Justage und mailen Ihnen, auf Anfrage, gerne eine Justageanleitung zu.

Die ideale Optik sollte auf beiden Seiten des Fokus ähnliche Abbildungen liefern. Der dunkle Fleck in der Mitte kommt durch den Fangspiegel.



Im Fokus ist dann eine saubere runde Beugungsscheibe, umgeben von 2-3 Beugungsringen (je nach Sternhelligkeit) zu sehen.

Jeder Sternfreund kann das Gerät testen und selbst bestimmen, ob seine Optik eine gute Qualität hat oder nicht.

Ein sehr schöner Teststern ist der Polarstern. Er hat zum einen die richtige Helligkeit und er hat kaum eine scheinbare Bewegung. Auch ohne Nachführung bleibt der Stern im Zentrum des Gesichtsfeldes stehen.

Testablauf:
Stellen Sie das Fernrohr raus und lassen Sie dem Fernrohr ca. 1 Stunde Zeit, um sich der Temperatur optimal anzupassen.

Kontrollieren Sie dann die Qualität der Luft, nur wenn der Polarstern selbst bei einer Vergrößerung, die der Öffnung Ihres Fernrohres in Millimeter entspricht, ruhig ist und nicht flackert, lohnt es sich, den Test durchzuführen.

Bleiben Sie bei der Vergrößerung, die Ihrer Öffnung in Millimeter entspricht (200mm Öffnung = etwa 200fach) und stellen Sie den Stern unscharf. Wenn Sie entdecken sollten, daß der schwarze Fleck nicht genau in der Mitte ist, sollten Sie das Gerät erst justieren. Wir mailen Ihnen gerne unsere Justageanleitung zu.

Wenn der Fleck genau in der Mitte ist, dann sollte eine ideale Newton Optik Bilder liefern, wie auf den beiden Aufnahmen auf der linken Seite. Kleine Abweichungen, insbesondere leicht unterschiedliche Bilder auf beiden Seiten des Fokus können akzeptiert werden. Der Test ist sehr empfindlich und zeigt nahezu alle Fehler auf - Motto: die perfekte Optik gibt es nicht.

Wenn Ihre Abbildung deutliche Unterschiede aufweisen sollte, können Sie mit folgender Seite versuchen, den Fehler zu finden. Drücken Sie dann einfach auf das "Zurück" Feld, um zu dieser Seite zurückzukommen.

Direktlink zu einer Seite mit abweichenden Sternabbildungen

Wenn Ihre Optik eine ähnliche Abbildung hat, wie die Aufnahmen auf der linken Seite, können Sie sich getrost zurücklehnen. Sie wissen zwar nicht, welche genauen optischen Werte Ihre Optik hat, aber Sie wissen, daß die Abbildungsqualität stimmt und daß Ihre Optik jeden Qualitätstest überstehen würde.

In der letzten Zeit ist, nicht zuletzt durch das Internet, die Vorderung nach optisch hochwertigen Spiegeln, immer lauter geworden. Viele Anbieter konfrontieren sogar den Einsteiger mit P/V oder mit RMS. Das Ergebnis ist, daß der Hobbyastronom zwar noch immer nicht weiß, was er mit dem Fernrohr machen möchte oder welchen Fernrohrtyp er kaufen möchte, aber das Teil muß mindestens einen Strehl von 0,95 haben. Auf die Frage, warum, kommt dann meist die Antwort, das man das nicht weiß aber im Internet steht das so.

Zu allem Überfluss kommen viele Anbieter mit geschönten oder unvollständigen Angaben über die optische Qualität in den Markt. Es werden Lambda Werte angegeben, ohne eine Erklärung, ob es sich hier um die Oberfläche des Spiegels oder die Wellenfront, also das tatsächliche Bild, handelt. Das wäre das Gleiche, als wenn ich angebe, daß Rosenheim von München nur 50 weg ist. Welche 50 - Meilen, Kilometer oder Millimeter auf der Landkarte.

Der P/V Wert sagt nur aus, daß ein Fehler in einer gewissen Größe da ist. Er sagt nichts darüber aus, wo der Fehler ist und welcher Bereich des Spiegels davon betroffen ist. Es ist also keine Aussage da, inwieweit die Abbildung von diesem Fehler beeinträchtigt wird.

Die Aussage, daß 1/4 Lambda p/v (Wellenfront) für eine beugungsbegrenzte Abbildung genügt, it eher irreführend, da ein Spiegel, der im Extremfall auf seiner ganzen Oberfläche Fehler in dieser Größenordnung hat, völlig unbrauchbar ist.

Das Bild des Spiegels ist das Resultat seiner gesamten Oberfläche. Also ist auch der RMS Wert, der die Qualität der gesamten Spiegeloberfläche beschreibt, sehr wichtig.

Ein RMS Wert von 1/20 Lambda oder 0,05 Lambda zeigt schon eine vernünftige Optik, je niedriger der RMS Wert ist, desto besser

Der Strehl Wert ist ein Produkt des Computerzeitalters. Er bietet, für den Sternfreund, die beste Aussage und ergibt sich primär aus dem RMS Wert.

Ein Strehl von 1 bedeutet eine perfekte Optik, wobei systembedingte Erscheinungen, wie die Abschattung durch den Fangspiegel.... dabei nicht berücksichtigt werden.

Ab einem Strehl Wert von 0,8 arbeitet eine Optik beugungsbegrenzt. Optiken, die diesen Wert nicht erreichen, sind ein klarer Reklamationsfall. Deshalb ist es immer am besten, beim Händler einen verbindlichen Strehl Wert zu vereinbaren.

Optiken, die Einen Strehl Wert von über 0,9 erreichen, kann man schon als besonders gut kennzeichnen. Ab und zu gibt es auch Ausnahmeoptiken, die Werte jenseits von 0,95 erreichen. Hersteller, die solche Optiken machen können, sind zur Oberliga der Teleskopproduzenten zu rechnen.

Unterschiedliche Einfärbungen
der Spiegel

Zu einer Seite wo unterschiedliche Glasmaterialien vorgestellt werden

Genauere Infos zu
Suprax von Schott

Genaue Infos zu BK-7

Genaue Infos zu Pyrex

Genaue Infos zu Zerodur

GSO - Der Hersteller von
hochgenauen Spiegeln:

Das Spiegelmaterial selbst hat keinen Einfluss auf die Qualität unserer Spiegel. Die Güte der
Spiegeloberfläche unserer Spiegel ist unabhängig vom Glasträger selbst.

Pyrex von Corning

Je größer der Durchmesser des Spiegels ist, desto wichtiger wird auch der Spiegelträger. Bei 150mm spielt der Träger noch eine sehr nebensächliche Rolle, je größer der Durchmesser, desto wichtiger wird das Material.

Wenn das Material Verspannungen aufweist, ist es, als Träger eines hochgenauen Spiegels, absolut unbrauchbar. Wenn das Spiegelmaterial homogen und hitzebeständig ist, gilt folgendes:

Grundsätzlich ist der Spiegelträger, was die Qualität des Spiegels selbst angeht, absolut nebensächlich. Er beeinflusst die Abbildungsqualität des Spiegels selbst nicht, dies können sogar erfahrene Spiegelhersteller, wie der Lieferant ausgezeichneter taiwanesischer Spiegel, die Firma GSO, bestätigen.

Selbst die Zeit, die der Spiegel zum Auskühlen braucht, ist nicht vom Spiegelträger, sondern eher von der Dicke des Materials, abhängig. Nur das Verhalten des Spiegels während der Auskühlungsperiode ist vom Glasträger abhängig.

Nachfolgend ein paar Infos zum Ausdehnungswert:

Zerodur/Sital/Low Exp. ...  reagieren nahezu nicht auf Temperaturschwankungen. Der Spiegel behält seine Form
Low Expansion - diesen Namen haben wir dem neuen Spiegelmaterial von GSO gegeben. Erste
  Tests haben ergeben, daß das Temperaturverhalten extrem günstig ist. Ein Vergleich des Verhaltens zu
  Zerodur ist durchaus zulässig. Früher haben wir dem Material den Namen Zero Expansion gegeben, allerdings
  hat sich diese Bezeichnung als zu marktschreierisch herausgestellt.
Pyrex hat einen Wert von 3,25
Suprax hat einen Wert um 4,3 - sehr gut für den Bau dünner Teleskopspiegel geeignet - schnelle Auskühlung
BK-7 hat einen Wert von 7,1 - dieses Material reagiert also doppelt so heftig auf Temperaturschwankungen
Float/Plate Glas hat einen Wert um 8,4 - Diese Werte variieren stark, da es unterschiedliche Glassorten gibt.

Man kann von diesen Werten nicht auf die Dauer der Auskühlung schließen. Die Ausdehnungswerte geben nur an, wie stark sich das Material ausdehnt oder zusammenzieht und nicht wie lange es braucht, um sich an die Temperatur anzupassen. Ein Plate Glas Spiegel kann also durchaus genauso schnell an die Temperatur angepasst sein, wie ein Pyrex   Spiegel aber während dieses Anpassungsprozesses reagiert er heftiger. Allerdings fällt der Suprax Spiegel schneller in eine Form, die eine beugungsbegrenzte Abbildung erlaubt, als zum Beispiel Plate Glas. Man erspart sich also Zeit.

Wer aber glaubt, daß man mit einem Zerodur Spiegel vor Temperatureinflüssen gefeilt ist, der irrt. Das Teleskop ist immer als ganzes zu betrachten. Erst wenn der Tubus und die Luft im Tubus angeglichen sind, ist perfektes Beobachten möglich. Unterschiedliche Luftschichten und Turbulenzen sind eine häufige Ursache für keine perfekte Abbildung. Gerade die Wärmeabstrahlung des Spieges selbst beeinträchtigt deutlich stärker die Abbildung, als die Ausdehnung des Spiegels.

Auch mit einem nicht optimal temperierten Spiegel kann sehr schön beobachtet werden. Der Angleichungsprozess verläuft ja nicht linear. In kurzer Zeit ist der Spiegel halbwegs angepasst und ermöglicht schon extrem scharfe Beobachtungen.

Resumee:
Der Spiegelträger selbst muß hitzebeständig und homogen sein. Die verschiedenen Spiegel(träger)materialien benötigen ungefähr die gleiche Zeit zur Temperaturanpassung (Ergänzung: da die spez. Wärmekapazität etwa gleichgroß ist). Während dieser Auskühlung ist die Abbildung der Spiegel mit geringerer Wärmeausdehnung wie z.B. Pyrex, Suprax oder Zerodur weniger beeinträchtigt als die der BK7- oder Fensterglas-Spiegel.
 Auf die endgültige Abbildung eines perfekt ausgekühlten Spiegels hat das Material selbst keine, in der Beobachtungspraxis relevante Auswirkung.

Es wird unwahrscheinlich breit die Tatsache hinausposaunt, welchen Spiegelträger das Gerät hat und dann werden noch, sicherlich korrekte, Fakten über die verschiedenen Glassorten präsentiert. Aber der Sternfreund wird bewusst im Unklaren gelassen, welche Bedeutung der Spiegelträger in Wirklichkeit für das Gesamtsystem hat.

Wichtige Informationen, wie die Qualität der Spiegeloberfläche selbst, werden hingegen verschwiegen. Es werden Begriffe, wie beugungsbegrenzte Abbildung gebraucht, ohne diese aber näher zu erleutern. Bei kritischer Betrachtung wird dem Sternfreund kaum eine Möglichkeit geboten, wirklich wichtige Fakten über das Gerät zu erhalten.

Das Ziel dieser Art der Information scheint zu sein, die wichtigen Beurteilungskriterien eines astronomischen Spiegelteleskopes eher zu verschleiern und den Sternfreund so mit eher unwichtigen Informationen zu füttern.

Unser Bestreben ist, Ihnen eine ganzheitliche Information über das astronomische Fernrohr zu bieten. Wir reissen nicht einzelne Bereiche aus dem Zusammenhang. Darüber hinaus bieten wir Ihnen auf jedes Gerät einen Ronchi Test oder einen kompletten Sterntest an. Bei vielen Geräten ist der Ronchitest sogar im Lieferumfang dabei, bei allen anderen ist er aber zusätzlich erhältlich. Damit haben Sie einen Beleg, daß Ihre Optik gewisse Grundkriterien, die auch vereinbart werden können, erreicht.

Wir scheuen uns auch nicht, mit Ihnen verbindlich die Qualität eines Spiegels zu vereinbaren. Sprechen Sie uns einfach darauf an.

Infos zum Leistungspaket von Teleskop-Service