Die 5 wichtigsten Eigenschaften eines Teleskops
Heute werden den ambitionierten Sternensucheren eine Vielzahl an verschiedenen Teleskopen zum Kauf angeboten. Doch bevor wir uns mit den Vor- und Nachteilen dieser verschiedenen Typen auseinandersetzen, sollten wir zunächst einige wichtige Fakten klären.
In diesem Ratgeber werfen wir einen Blick auf die 5 wichtigsten Eigenschaften eines Teleskops. Diese beschreiben die Funktion und die Leistung eines jeden Teleskops.
Das gilt gleichermaßen für die billigen und zumeist unbrauchbaren Teleskope aus dem Supermarkt, als auch für das Hubble Weltraum Teleskop. Sobald du diese 5 Eigenschaften besser verstehst, verstehst du auch die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der verschiedenen Teleskope. Das wird dir bei der Entscheidung zum Teleskop Kauf helfen und dazu beitragen genau das richtige Teleskop für deine Bedürfnisse und Preisvorstellungen auszuwählen.
1. Welche Teleskop Öffnung ist die beste für mich?
Die Teleskop Öffnung ist einer der wichtigsten Faktoren eines Teleskops. Also auch bei der Entscheidung, welches Teleskop man kaufen sollte. Unter einer Öffnung versteht man den Durchmesser der Haupt-Linse oder des Spiegels eines Teleskops. Je größer die Teleskop Öffnung ist, desto mehr Licht kann durch diese in das Innere des Teleskops gelangen und das sorgt am Ende für ein helleres Bild.
Die Öffnung beeinflusst indirekt auch einige weitere Eigenschaften des Teleskops. Dazu gehören die eher praktischen Eigenschaften, wie das Gewicht, die Größe und der Preis, welche allerdings nichts mit der Qualität des Teleskops zu tun haben.
Diese sind jedoch trotzdem für die Benutzung ausschlaggebend. Das beste Teleskop ist eines, dass man auch benutzt! Was hilft es einem schon, wenn man ein schweres Teleskop im Keller hat und man es nicht benutzt, weil es zu mühsam ist, es in das Erdgeschoss zu transportieren, oder es vielleicht gar nicht in den Kofferraum passt.
Ein gutes Hinterhof Teleskop für den Hobby Astronomen hat eine Öffnung von 70 mm bis zu 300 mm (3.15” to 12”) oder auch etwas mehr. Einige der mehreren Millionen Euro teuern professionellen Teleskope haben teilweise eine Öffnung mit einem Durchmesser von 10 Metern, was der Größe eines mittelgroßen Fischweihers entspricht. Das würde uns allerdings weniger helfen, da wir eher auf der Suche nach etwas sind, dass auch für die Praxis geeignet ist.
Das beste Teleskop ist eines, dass man auch benutzt!
Die Fähigkeit eines Teleskops Licht einzusammeln ist direkt proportional zur Fläche der Linse oder des Spiegels. Folglich hat der Durchmesser der Teleskop Öffnung direkten Einfluss darauf. Ein Teleskop mit einem Spiegel, der eine Öffnungsgröße von 200 mm hat, kann viermal soviel Licht einfangen, alles ein Teleskop mit nur einem 100 mm Spiegel.
Die Kosten und das Gewicht der Linse oder des Spiegels steigen allerdings ebenso mit der Größe des Durchmesser und das nicht zu gering! Das ist einer der Hauptnachteile und auch der Grund dafür, warum nicht jeder ein riesiges Teleskop der Extraklasse zu Hause in der Garage hat.
Als Öffnung oder Apertur bezeichnet man beim Teleskop die freie Öffnung oder deren Durchmesser, durch welche die Lichtstrahlen empfangen werden.
Der Durchmesser der dabei verwendeten Linse oder Spiegel und dessen Fläche stehen dabei im direkten Verhältnis, mit der Lichtsammelfähigkeit des Teleskops
Um das ganze etwas ins Verhältnis zu bringen, gibt es einen guten Vergleich mit dem menschlichen Auge. Ein gesundes menschliches Auge, dass sich an die Dunkelheit angepasst hat, hat eine Öffnung von rund 7 mm. Das bedeutet, dass ein eher bescheidenes Teleskop mit lediglich einer 100 mm Öffnung (etwa 4″) bereits 204 mal so viel Licht aufnehmen kann, als es dem menschlichen Auge möglich ist.
Relation der Flächen: (100 mm Teleskop / 7 mm Auge)² = 204 x Lichteinfall des Auges
2. Welche Brennweite sollte mein Teleskop haben?
Sobald das Licht durch eine Teleskop Linse oder auf einen Spiegel fällt, wird es auf einen Punkt einer Ebene fokussiert, der sich eine gewisse Distanz entfernt davon befindet. Die Länge, über welche sich dieser Prozess abspielt wird als die Brennweite des Objektivs bezeichnet. Das klingt kompliziert, ist allerdings relativ leicht mit einem Beispiel aus der Praxis zu erklären:
Fast jeder hat als Kind schon mal versucht ein Blatt Papier oder etwas Ähnliches, mit einer Lupe anzuzünden, die in die Sonne gehalten wird. Hält man diese im richtigen Abstand, so bündelt sich das Licht an einem Punkt (dem Brennpunkt) und das Blatt fängt Feuer.
Auf der Brennpunktebene einer Linse oder eines Spiegels kann man also ein echtes Bild eines weit entfernten Objekts sehen. Wenn die Linse des Teleskops zum Beispiel auf einen weit entfernten Baum oder den Mond gerichtet ist, würde auf der Brennpunktebene ein Bild davon erscheinen, wenn sich diese in der richtigen Brennweite befindet.
Die Brennweite der Objektiv Linse oder Spiegels würde also gleichzeitig auch die Länge des Teleskops in einem gewissem Maße beeinflussen. Ein Teleskop, das einen 300 mm großen Spiegel verwendet, um das Licht der Sterne zu Bündeln hat zum Beispiel eine Brennweite von 1500 mm. Das bedeutet dieses Teleskop ist bedingt durch die Brennweite mindesten 1,5 Meter lang und fällt somit relativ groß und unhandlich aus.
Es gibt jedoch einige moderne Teleskop Designs, die sich einen cleveren optischen Aufbau zur Nutze machen, was es ermöglicht eine lange Brennweite in einen kurzen optischen Zylinder zu pressen. Eines dieser Teleskope könnte zum Beispiel einen Spiegel mit einer 200 mm Öffnung und einer Brennweite von 2000 mm haben, aber Licht in ein Rohr „falten“, welches nur 500 mm lang ist. Mehr zu diesem Thema gibt es später.
3. Teleskop – Welche Vergrößerung ist sinnvoll?
Um ein Bild zu erhalten, welches sich zur Beobachtung eignet, nutzt ein Teleskop eine zweite Linse, oder eine Ansammlung mehrerer Linsen. Diese Linse nennt man Okular und sie befindet sich an der Brennpunktebene. Wie bereits weiter oben erklärt wird auf dieser Ebene das Bild über das Okular abgelichtet. Das Okular vergrößert dabei das abgebildete Objekt und besitzt eine eigene Brennweite. Welche Vergrößerung das Teleskop in Kombination mit dem verwendeten Okular hat, ist relativ einfach abzuleiten.
Wir bezeichnen die Brennweite der Öffnung als „F“ und die Brennweite des Okulars als „f“. Die Vergrößerung des Teleskops errechnet man mit der einfachen Formel F/f. Wenn das Teleskop zum Beispiel eine Öffnung mit der Brennweite von 1200 mm und ein Okular mit einer Brennweite von 25 mm hat, würde sich daraus folgende Rechnung ergeben:
1200 mm / 25 mm = 48x
Es stellt sich nun die Frage, welche Vergrößerung mit einem Teleskop maximal möglich und sinnvoll ist. Als Faustregel gilt, dass die maximal sinnvolle Vergrößerung eines Teleskops das doppelte (2x) des Öffnungsdurchmessers in Millimetern ist (oder 50x in Zoll). Würde man darüber hinausgehen, verliert das Bild an Schärfe und es erscheint Matter.
Ein Teleskop mit einer Öffnung von 100 mm Brennweite hätte als eine maximal sinnvolle Vergrößerung von 200x, während ein Teleskop mit einer Brennweite von 300 mm eine Vergrößerung von 600x erreichen würde. Es gilt zu beachten, dass es sich hierbei lediglich um eine Faustregel handelt, die von vielen Faktoren beeinflusst werden kann.
Ab und zu ist die Atmosphäre etwas „unruhig“. Dann kann nur eine kleinere Vergrößerung angepeilt werden, um ein scharfes Bild zu erhalten. Bei besonders hochwertigen Teleskopen und Okularen ist es teilweise sogar möglich eine Vergrößerung des vierfachen der Brennweite der Öffnung zu erzielen. Dies ist jedoch eher selten der Fall.
4. Teleskop Öffnungsverhältnis – Was gibt es beim Kauf zu beachten?
Die nächste Kerngröße eines Teleskops ist das Öffnungsverhältnis. Dabei handelt es sich um das Verhältnis der Brennweite zur Öffnung:
Öffnungsverhältnis = Brennweite / Öffnung
Ein langes Öffnungsverhältnis deutet auf eine höhere Vergrößerung, jedoch ein engeres Sichtfeld mit einem bestimmten Okular hin. Dies würde sich besonders gut zur Mond und Planetenbeobachtung und für Doppelsterne eignen. Für ein solches Objekts wäre ein Öffnungsverhältnis von f/10 oder mehr ideal geeignet.
Wenn man allerdings Sternenhaufen, Galaxien, oder die Milchstraße beobachten möchte würde sich ein kürzeres Öffnungsverhältnis besser eignen. Man erhält dadurch zwar eine geringere Vergrößerung, allerdings bekommt man so auch mehr vom Himmel zu sehen. Für diese Art von Beobachten empfiehlt sich ein Öffnungsverhältnis von f/7 oder weniger.
Das Öffnungsverhältnis beeinflusst außerdem die Helligkeit von breiter gefächerten Objekten, wie etwa Sternen-Nebel, oder Galaxien. Beispielsweise würde ein Teleskop mit dem Öffnungsverhältnis von f/5 ein Bild mit der vierfachen Helligkeit wiedergeben, als es bei einem Teleskop mit einem Öffnungsverhältnis von f/10 der Fall wäre.
Im Gegenzug ist das Bild bei dem kürzerem Öffnungsverhältnis allerdings auch nur halb so groß. Jedoch ist der Durchmesser der Öffnung des Teleskops am ausschlaggebendsten wie viel Licht eingefangen werden kann.
5. Teleskop Auflösungsvermögen berechnen – So geht’s
Zu guter Letzt kommen wir schließlich noch zur fünften wichtigen Kerngröße, die es beim Teleskop-Kauf zu beachten gibt. Und zwar geht es dabei um das Auflösungsvermögen des Teleskops.
Die Auflösung kann man sich dabei wie bei einem Computerbildschirm vorstellen. Es gilt je größer die Auflösung bei gleicher Fläche ist, desto schärfer ist das Bild. Nicht anders verhält sich dies auch bei einem Teleskop.
Das Auflösungsvermögen eines Teleskops gibt Aufschluss darüber, wie gut man Details auf einem kleinem Objekt erkennen kann, oder wie gut man zwei sehr nah zueinander befindliche Objekte trennen kann.
Die Auflösung ist besonders wichtig wenn man möglichst viele Details bei der Mondbeobachtung erkennen möchte. Oder auch um den legendären Roten Punkt auf dem Gasgiganten Jupiter zu verfolgen. Man kann das Auflösungsvermögen eines Teleskops mit dieser einfachen Formel bestimmen:
A = 138 / Objektiv A= Auflösungsvermögen, Objektiv= Öffnung des Teleskops [in mm]
Die Einheit des Auflösungsvermögens wird in den Winkelgrößen Bogenminuten, beziehungsweise Bogensekunden gemessen.
Das Auflösungsvermögen des bloßen Auges liegt bei etwa einer Bogenminute am Tag und etwa 2 Bogenminuten bei Nacht. Folglich kann man somit sogar schon einige Doppelsterne erkennen.
Beispielsweise „das Reiterlein“ im Großen Wagen. Man kennt diesen Wert auch vom Augenoptiker. Hat man eine perfekte Sehschärfe, dann spricht man hier von einem Visus von 1.0. Benötigt man eines Sehhilfe liegt dieser Wert höher als 1,0.
Daraus lässt sich erkennen, dass hier also höher nicht gleich besser Bedeutet. Ganz im Gegenteil! Je kleiner der Wert des Auflösungsvermögens ausfällt, desto mehr Details sind zu erkennen. Wie bereits weiter oben erwähnt greift auch hier wieder der Vergleich mit dem Computerbildschirm. Je kleiner die Pixel auf dem Bildschirm sind, desto mehr Pixel lassen sich auf der gleichen Fläche unterbringen. Desto höher wird die Auflösung, was ein schärferes Bild zur Folge hat.
Bei einem Teleskop wird dieser Wert jedoch nicht mehr in Bogenminuten angeben. Hier spricht man von Bogensekunden. Dies ist bedingt, durch das deutlich höhere Auflösungsvermögen, als beim menschlichen Auge. Ein 60 mm Fernglas hat zum Beispiel eine Trennschärfe von etwa 2,3 Bogensekunden. Während ein Fernrohr mit einer Öffnung von 200 mm bereits 0,69 Bogensekunden erreicht.
