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Spiegelteleskop: Aufbau & Funktion

Spiegelteleskop: Aufbau & Funktion

Spiegelteleskop: Aufbau & Funktion

Prinzipiell gibt es zwei Typen von Teleskopen: Spiegelteleskope und Linsenteleskope. Spiegelteleskope werden häufig auch Reflektoren genannt, während Linsenteleskope Refraktoren sind. Spiegelteleskope werden insbesondere bei genauen Deep-Sky-Beobachtungen eingesetzt.

Der Aufbau eines Spiegelteleskops

Von Spiegelteleskopen gibt es eine Bandbreite unterschiedlicher Varianten und Arten. Ziemlich beliebt sind bspw. die Newton-, Dobson- oder Cassegrain-Teleskope. Da die Funktionsweise nach Newton am verbreitetsten ist, wollen wir diese vorrangig betrachten.

Ein Newton-Teleskop hat vorne am Tubus eine sehr große Öffnung. Das bringt den Vorteil mit sich, dass selbst sehr lichtschwache Objekte mit Spiegelteleskopen problemfrei betrachtet werden können. Hat das Licht einmal den gesamten Tubus durchlaufen, trifft es auf dessen Rückseite auf einen konkaven Spiegel. In der Regel besteht dieser aus einem Spiegel-Metall. Da der Spiegel konkav ist, fokussiert bzw. sammelt er das Licht auf einer kleineren Fläche.

In der optischen Achse des Hauptspiegels gibt es nun einen kleineren Fangspiegel, der bei Newton um 45 Grad geneigt ist. Der konkave Hauptspiegel leitet also auf diesen kleineren Spiegel alle Lichtstrahlen weiter. Durch die Drehung um 45 Grad wird das Licht senkrecht ins Okular weitergeleitet. Ein Hauptunterschied der Cassegrain-Teleskope und denen von Newton ist etwa, dass man bei Cassegrain hinten durch den Tubus blickt. Bei Newton kannst du bequem seitlich ins Teleskop blicken.

Im Prinzip funktionieren alle Spiegelteleskope nach diesem Prinzip: Das Licht fällt in den Tubus ein und wird von einem Hauptspiegel reflektiert. Ein kleinerer Fangspiegel fängt die Lichtstrahlen auf und leitet diese ins Okular weiter.

Die Funktionsweise von Spiegelteleskopen im Detail

Für ein besseres Verständnis über Spiegelteleskope, wollen wir uns die einzelnen Funktionselemente noch mal im Detail anschauen. Wichtig ist dieses Wissen beispielsweise, wenn du dein Teleskop justieren musst. Durch den Gebrauch eines Spiegelteleskops neigen die Spiegel im Inneren dazu, sich leicht zu verschieben. Da hierdurch Sternenbeobachtungen immer unspektakulärer werden, musst du in regelmäßigen Abständen die Spiegel rejustieren. Umso besser du über Spiegelteleskope Bescheid weißt, umso einfacher und schneller kannst du die Spiegel einstellen.

Der Hauptspiegel ist quasi das wichtigste optische Element eines Spiegelteleskops. Bei großen Teleskopen, die ins Weltall gebracht werden, kann dieser Hauptspiegel bis zu 10 m Durchmesser umfassen.

Reflektoren wie Spiegelteleskope haben den Vorteil, dass keine Farbfehler auftreten. Linsenteleskope brechen das Licht, wodurch sich auch die Wellenlängen verändern. Das resultiert schlussendlich in Farbfehlern.

Einen Unterschied stellt ansonsten noch der Fangspiegel dar. Dieser kann je nach Typ unterschiedlich angebracht werden. Bei Newton befindet er sich in einem 45 Grad Winkel zum Hauptspiegel, bei Cassegrain zeigen beide Spiegel in entgegengesetzte Richtungen.

Interessant ist zudem, dass bei Hobbyastronomen das menschliche Auge durch das Okular blickt. Bei wissenschaftlichen Untersuchungen sind es meistens Sensoren, welche diese Arbeit übernehmen.

Günstigere Teleskope bewahren häufig noch die gängige Rohrkonstruktion. Bei den meisten Teleskopen müssen jedoch Gitterrohrkonstruktionen greifen, damit sich im Inneren des Tubus nichts verschiebt. Für die Rejustierung der Spiegel im Inneren kann es wichtig werden, welche Sorte Teleskop man besitzt. Einfache Rohrkonstruktionen lassen sich in der Regel viel einfacher nachjustieren als Gitterrohrkonstruktionen.

Ein letztes Element, welches die meisten hochwertigen Spiegelteleskope mit sich bringen, sind Streublenden. Diese hindern Streulicht daran, ins Okular zu gelangen, was für bessere und kontrastreichere Bilder sorgt.

Zur Geschichte der Spiegelteleskope

Allzu häufig wird die Erfindung des Spiegelteleskops Isaac Newton nachgesagt. Tatsächlich hat rund 50 Jahre vorher Nicolaus Zucchius bereits das erste Spiegelteleskop entwickelt. Zahlreiche bis heute andauernde Fortschritte hat dieser gemacht, beispielsweise wurde durch seine Arbeit entdeckt, dass Metallspiegel besser als herkömmliche Spiegel sind.

Isaac Newton und Laurent Cassegrain haben anschließend zu ziemlich genau derselben Zeit ihre Varianten des Spiegelteleskops entwickelt. Von hier an stand das Grundprinzip der Spiegelteleskope fest, nur einzelne Feinschliffe in Bezug zu Materialien und Aufbau wurden von hier an getätigt.

Spiegelteleskope justieren: die häufigsten Fragen

Newton-Teleskope müssen in regelmäßigen Abständen rejustiert werden. Der Grund liegt darin, dass sich die Spiegel im Inneren ganz leicht verschieben, wodurch letzten Endes keine ordentlichen Bilder mehr entstehen können.

Ob deine Justage schlecht ist, erfährst du durch diesen Test: Stelle dein Teleskop auf einen Stern mittlerer Helligkeit mit einer Vergrößerung von ca. 100 ein. Empfehlen lässt sich der Polarstern, da sich dieser nicht bewegt. Nun musst du das Teleskop leicht unscharf einstellen. Erscheint der Stern konzentrisch, ist dein Justagezustand in Ordnung. Erscheint der Stern allerdings exzentrisch, also so, als würde sein Mittelpunkt nach außen ragen, ist der Justagezustand schlecht.

Spiegelteleskope sind umso anfälliger für Dejustage, umso lichtstärker sie sind. Wichtige Hilfsmittel beim Justieren sind ein Justierlaser, ohne ihn wirst du ein ganzes Stück länger brauchen. Mithilfe eines Chesires wird die Justage noch genauer. Ein Justierokular kann ganz praktisch sein, ein Muss ist dieses allerdings nicht. Justieren kannst du die einzelnen Spiegel des Newton-Teleskops anschließend mit Hilfe von jeweils drei Justierschrauben, die am Hauptspiegel sowie am Fangspiegel angebracht sind. Da du hierfür sehr viel Fingerspitzengefühl brauchst, lohnt es sich, ein Video anzuschauen oder einen befreundeten Hobbyastronomen zu fragen.