Im Jahr 1609 entwickelte Galileo Galilei das erste astronomisch eingesetzte Teleskop. Seither wurden die Technologien des Instruments fortlaufend verbessert, sodass sich heute verschiedene optische Systeme herauskristallisiert haben. Ihre Anwendungsgebiete unterscheiden sich vor allem darin, was am Himmel beobachtet werden soll und welche Erfahrungen der Beobachter bereits mitbringt. Daneben spielt auch das passende Zubehör eine entscheidende Rolle, dessen Kauf – ähnlich wie bei den Teleskopen – von den Gewohnheiten des Sternguckers abhängt.
- Teleskoparten und optische Systeme
- Die Einsatzgebiete optischer Systeme
- Der geeignete Beobachtungsort
- Tipps zur Beobachtung
- Kleiner Exkurs in die Astro-Fotografie
1. Teleskoparten und optische Systeme
Im Wesentlichen gibt es drei verschiedene Arten von Teleskopen:
a) Linsenteleskope (Refraktoren)
Bei diesen Modellen wird das eingehende Licht gebündelt und im Brennpunkt vereint. Dadurch entsteht ein systembedingter Farbfehler, der sich jedoch gut eindämmen lässt. Innerhalb dieser Teleskopart wird nach Achromaten, die mit zwei unterschiedlich geschliffenen (konvex, konkav) Linsen und Apochromaten, die mit drei Linsen ausgestattet sind, unterschieden. Bei beiden Systemen führen die Linsen dazu, farbbedingten Abbildungsfehlern entgegenzuwirken beziehungsweise sie gänzlich auszumerzen.
b) Spiegelteleskope (Reflektoren)
Teleskope dieser Bauart verfügen über einen Haupt- und einen Fangspiegel. Der Hauptspiegel bündelt das Licht, der Fangspiegel lenkt es um und leitet es ins Okular. Anders als Linsenteleskope sind diese Arten farbrein. Hinsichtlich der optischen Systeme wird zwischen Newton, dem klassischen Spiegelteleskop, und seiner Unterart, dem Dobson, unterschieden. Letzteres kennzeichnet sich vor allem durch seine einzigartige Montierung, der sogenannten „Rockerbox“.
c) Katadioptrische Teleskope
Diese Modelle funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie Spiegelteleskope. Allerdings fällt ihre Brennweite relativ kurz aus und es ist – zusätzlich zu den Spiegeln – eine Korrekturlinse vorhanden. Unter diese Bauart fallen zum Beispiel die sogenannten Maksutovs, bei denen das Licht durch eine Meniskuslinse auf der Frontseite fällt und vom Hauptspiegel reflektiert wird. Von dort aus erreicht das Strahlenbündel den Sekundärspiegel, der die Brennweite des Primärspiegels ungefähr um den Faktor 5 verlängert. Anschließend wird das gesammelte Licht im Fokus vereint. Auf ähnliche Weise arbeiten auch die Schmidt-Cassegrains, wobei hier die Korrektur des Hauptspiegels von der Schmidt-Platte übernommen wird. Dadurch ist eine kompaktere Bauweise möglich.
Das größte Teleskop der Welt ist übrigens das Gran Telescopio Canarias auf der kleinen Kanaren-Insel La Palma. 10,4 Meter beträgt der Durchmesser des Hauptspiegels. Insgesamt bringt das Teleskop stolze 400 Tonnen auf die Waage und beeindruckt mit einer Größe von 45 Metern. Dank einer dünnen Ölschicht, auf der es “schwimmt”, kann es problemlos mit der Hand bewegt werden.
2. Die Einsatzgebiete optischer Systeme
Die Einsatzgebiete optischer Systeme sind äußerst vielfältig. Die meisten Sternbeobachter nutzen ihre Teleskope zur
- Astro-Fotografie
- Deep Sky-Beobachtung
- Beobachtung von Galaxien
- Beobachtung von interstellaren Nebeln
- einfachen Naturbeobachtung
- Mondbeobachtung
- Planetenbeobachtung.
Rechts erhältst Du einen Überblick, welche Teleskope beziehungsweise optischen Systeme sich für die verschiedenen Einsatzgebiete besonders eignen und ob Du für die Beobachtung dieser Himmelsobjekte bereits etwas Vorwissen mitbringen solltest.
„Für den Einsteiger sind der Mond und die Planeten die besten Beobachtungsziele. Fortgeschrittene suchen nach fernen Sternhaufen und Galaxien. Wer den Himmel fotografieren möchte, darf am Anfang nicht zu viel erwarten. Jedes der hier vorgestellten Teleskope hat seinen Himmel und Übung macht den Meister.”
Wer also neu in die Welt der Astronomie einsteigt, sollte bei den ersten Beobachtungen realistische Vorstellungen von den Bildern haben, die das Teleskop liefert. In der Regel sind diese nicht vergleichbar mit Weltraumfotos aus Zeitschriften oder Fernsehberichten. Im Video unterhalb gewährt der Hobby-Astronom Andre Schneider einen Blick durch sein Teleskop (Refraktor von Carl Zeiss Jena AS 100 x 1000), wodurch Du einen guten ersten Eindruck von den Möglichkeiten der Himmelsbeobachtungen bekommst.
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3. Der geeignete Beobachtungsort
Um die verschiedenen Himmelsphänomene optimal zu beobachten, ist ein dunkler Himmel unabdingbar. Das gilt insbesondere für die Astro-Fotografie, da hier meist lange Belichtungszeiten von Nöten sind und geringfügige Aufhellungen sofort auffallen. In großen Städten kann die Suche nach einem geeigneten Standort aufgrund von Lichtverschmutzung allerdings zu einer Herausforderung werden, wie Luca Ciprari vom Planetarium Südtirol/Alto Adige aus Erfahrung weiß:
“Die Lichtverschmutzung ist ein ernstes Thema, das astronomische Beobachtungen zunehmend erschwert. Umso wichtiger ist die Erhaltung beziehungsweise die Erweiterung von sogenannten Sternenparks, also Gebieten, die nachts in vollständiger Dunkelheit liegen. Sie schaffen optimale Bedingungen, um unser Universum durch das Teleskop weiter zu erforschen.”
Unsere Grafik zeigt Dir zehn Gebiete in Deutschland, von wo aus Du den Sternenhimmel (noch) problemlos beobachten kannst.
Lässt sich die Nähe zum Licht gar nicht vermeiden, achte darauf, dass die Lichtquelle nördlich von Dir liegt. In der Regel befinden sich die interessantesten Himmelsobjekte südlich und sind dann besser zu sehen.
Der Himmel sollte allerdings nicht nur möglichst dunkel, sondern auch klar sein. Ist er dunstig und/oder die Atmosphäre staubig, erkennst Du manche Objekte nicht richtig – selbst, wenn sich der Himmel schwarz präsentiert. Begib Dich am besten in höhere Lagen (auf einen Berg), da Staub und Dunst in derartigen Gefilden abnehmen.
Zu guter Letzt solltest Du die unmittelbare Nähe zu Wärmequellen wie Häusern und Straßen vermeiden. Ein paar Meter Abstand reichen oft schon aus. Achte außerdem darauf, dass sich die Wärmequellen in Deinem Rücken befinden.
4. Tipps zur Beobachtung
Beobachte den Himmel zunächst einige Wochen lang mit bloßem Auge. So machst Du Dich auf natürliche Weise mit Sternen und Sternbildern vertraut. Zur ersten Orientierung am Nachthimmel sind auch Ferngläser geeignet, vor allem für Kinder. Bist Du draußen unterwegs, kleide Dich nach dem Zwiebelsystem, da es ohne viel Bewegung schnell kalt wird. Luca Ciprari rät außerdem:
„Für Beobachtungen unter freiem Himmel empfiehlt es sich, warme Sachen, ein Zelt plus Schlafsack und eine Thermoskanne mit Tee einzupacken.“
Besonders spannend ist es natürlich, wenn astronomische Ereignisse wie eine Mond- oder Sonnenfinsternis stattfinden. Dazu lohnt es sich, regelmäßig auf Astro-Portalen wie sternenexplosion.de oder astronomie.info vorbeizuschauen. In 2019 stehen uns unter anderem die folgenden Ereignisse bevor:
- 21. Januar: Supermond und Totale Mondfinsternis
- 19. Februar: Supermond
- 23. April: Lyriden Meteorschauer
- 6. Mai: Eta-Aquariiden Meteorschauer
- 16. Juli: Partielle Mondfinsternis
- 11. November: Merkurtransit
Zur Vorbereitung der nächtlichen Tour können außerdem verschiedene Apps sehr hilfreich sein. Nachfolgend findest Du eine kleine Auswahl, die natürlich keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt:
- Sky View – zum Finden von Himmelsobjekten bei Tag und Nacht, Sterne, Mond, Hubble, ISS oder Satelliten, erhältlich für Android und Apple
- Sky Map – zeigt Sterne, Planeten und Konstellationen als Skizze an, bietet Zusatzinformationen zu jedem Stern, erhältlich für Android
- Pocket Universe – Identifizieren von Sternen-Konstellationen, Planeten, hellen Sternen und weiteren Objekten, Plus: Vorschläge, Beobachtungstipps und Quizfragen, erhältlich für Apple
- ISS Detektor – zeigt, wann und wo die ISS sichtbar sein wird, mit Alarmfunktion kurz vor dem Vorbeiflug, Prüfen der Wetterbedingungen, erhältlich für Android und Apple
- Satellite AR – hilft, Satelliten aufzuspüren und zu identifizieren, erhältlich für Android
- Polar Finder – zum Finden des Polarsterns, erhältlich für Android
- Light Pollution Map – zeigt dunkle Orte und solche mit viel Lichtverschmutzung, erhältlich für Android und Apple
- Astrofoto Calculator – zur Berechnung von Bildfeldgrößen für bestimmte Brennweiten und Kamera-Kombinationen, erhältlich für Android
5. Kleiner Exkurs in die Astro-Fotografie
Wenn Du nicht nur beobachten, sondern das Gesehene auch festhalten möchtest, befindest Du Dich auf dem Gebiet der Astro-Fotografie. Für den Einstieg eignen sich dabei besonders Sternbilder als Motiv, für Planeten und Deep Sky-Objekte solltest Du schon über ein bisschen Erfahrung verfügen.
Welche Teleskope eignen sich besonders gut für den Einstieg?
Für den Anfang ist ein Linsenteleskop zu empfehlen. Um Mond, Planeten und einige helle Deep-Sky-Objekte zu fotografieren, kommst du bereits mit einer relativ kleinen Öffnung (circa 70 bis 100 Millimeter bei 900 bis 1200 Millimetern Brennweite) aus. Um die Brennweite gegebenenfalls doch noch etwas zu verlängern, kannst Du eine Barlow-Linse verwenden. Nur für größere Deep Sky-Objekte geeignet sind kurzbrennweitige Achromaten oder Fraunhofer. Achromaten haben ein zweilinsiges Objektiv, das Farben bei kurzen Brennweiten nicht korrigieren kann. Insbesondere im blauen Farbkanal fallen dann extreme Unschärfen auf.
Ansonsten sollte
- das Teleskop mit einer justierbaren Optik versehen sein.
- der Okularauszug kein Spiel haben.
- das Teleskop über Fixierschrauben verfügen.
Welche Kameras eignen sich besonders gut?
- Spiegelreflexkamera
- sehr leistungsfähig durch hohe Auflösungen und große Chipflächen
- verfügen in der Regel über Wechselobjektivsystem
- Digitale Kompaktkamera und Smartphone
- besonders geeignet für kleine, helle Himmelsobjekte durch feinen Pixelraster auf mittelgroßem Chip
- benötigt eine Halterung zum Anschluss an das Teleskop
- Astro-Videokamera
- schnelle Übertragung großer Bildmengen zum Rechner
- durch Kombinieren vieler Bilder kaum Rauschen
- USB3-Astrokamera
- sehr hohe Datenübertragungsrate
- geringes Rauschen in den Einzelbildern
- Astro-CCD-Kamera (gekühlt)
- geringes Bildrauschen
- präzise arbeitende Montierung mit Autoguiding notwendig
Idealerweise setzt Du auf eine digitale Spiegelreflexkamera mit Wechseloptik, da Du hier die Belichtungszeit und Brennweite anpassen sowie andere manuelle Einstellungen vornehmen kannst. Zunehmend kommen auch Systemkameras infrage, allerdings ist dafür bis dato noch wenig adäquates Zubehör im Bereich der Astrofotografie erhältlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Du Himmelsobjekte bei einer solchen Kamera nicht durch den Sucher sehen kannst. Der Live-View-Modus, der den optischen Sucher bei Tageslicht ersetzt, funktioniert nur bei helleren Sternen – dann aber so gut, um das Bild ausreichend scharf zu stellen.
Tipps zur Kamera-Ausrüstung für die Astro-Fotografie
- Achte auf eine exakte Fokussierung! Gegebenenfalls schaffst Du Dir einen besseren Fokussierer für Dein Teleskop an.
- Nutze einen Selbstauslöser mit Zeitverzögerung oder alternativ ein Kabel- oder Fernauslöser. Aktiviere (wenn möglich) die Klappspiegel-Vorauslösung.
- Nutze einen T2-Ring zur Verbindung zwischen dem kameraeigenen Bajonett und dem Teleskop. Falls Du mit dem Smartphone fotografierst, nutze eine Handyklemme.
- Setze auf ein stabiles, schwingungsarmes Stativ.
Tipps zur Vorbereitung
- Bestimme zunächst den Himmelsnordpol anhand des bekannten Polarsterns „Polaris“.
- Während des Fotografierens solltest Du die Nachführung nicht manuell vornehmen, da die Aufnahmen bei längerer Belichtungszeit durch die Bewegung der Erde verwackeln. Nutze stattdessen eine elektromotorische Nachführung.
- Dobson-Teleskope sind weniger zur Astrofotografie geeignet, da sie keine elektromotorische Nachführung zulassen.
- Achte bei den Einstellungen darauf, dass die Kombination aus Blende und ISO-Empfindlichkeit die erforderliche Belichtungszeit bestimmt. Eine Tabelle mit näheren Informationen zu diesen Einstellungen findest Du hier.