Die Ausstattung der Volkssternwarte Rothwesten
Teleskope und ihre Funktionsweise
Die Volkssternwarte Rothwesten besitzt drei Teleskope, die unterschiedliche Eigenschaften haben und damit auch für verschiedene Beobachtungsaufgaben eingesetzt werden können. Zum besseren Verständnis ist die Funktionsweise eines Teleskops in Abbildung 1 dargestellt.
Abb. 1: Funktionsweise eines Teleskopes.
Das Licht von dem Objekt, das wir beobachten wollen, trifft auf den
Hauptspiegel. Durch dessen Krümmung wird das parallel einfallende Licht
gebündelt und in einem Punkt, dem Brennpunkt, vereinigt. Handelt es sich
bei dem Objekt um eine flächenhafte Struktur (z.B. einen Planeten oder
einen Nebel), so wird das Bild nach diesem Prinzip aus lauter einzelnen Punkten
zusammengesetzt.
Um das so entstandene Bild eines Objekts zu betrachten, benötigt man
ein Okular. Dieses entspricht einer Lupe, mit der man das Brennpunktbild
vergrößert. Durch die Wahl von Okularen mit unterschiedlichen
Vergrößerungen läßt sich bestimmen, wie groß der
Ausschnitt ist, den der Beobachter am Himmel sieht.
An den Teleskopen der Volkssternwarte Rothwesten lassen sich Vergrößerungen
einstellen, die zwischen etwa 50- und 200-fach liegen, wobei höhere
Vergrößerungen zwar theoretisch möglich wären, sich in der Praxis
aber wegen der Luftunruhe als wenig sinnvoll erwiesen haben.
Bei einer 50-fachen Vergrößerung erscheint der Mond uns zum Beispiel so
groß, als würden wir ihn statt aus einer Entfernung von 380.000 km nur noch
aus 7.600 km sehen; bei 200-facher Vergrößerung hätten wir uns dem
Begleiter der Erde bereits auf scheinbar 1.900 km genähert.
Da die Lage des Brennpunktes und damit auch der Einblick des Beobachters an
einer sehr ungünstigen Stelle liegt (beim Spiegelteleskop innerhalb des
Rohres), verwendet man einen Umlenkspiegel, der den Strahlengang aus dem
Rohr herauslenkt.
Die wichtigste Funktionsweise eines Fernrohres ist es, das vom Hauptspiegel
gesammelte Licht in das Auge des Beobachters zu lenken
und damit sehr lichtschwache Objekte sichtbar zu machen.
Die Teleskope der Sternwarte
Die Volkssternwarte Rothwesten besitzt folgende drei Teleskope: zunächst
ein Spiegelteleskop mit 21 cm Spiegeldurchmesser. Das Gerät wurde
seinerzeit von Georg Spitzer gebaut und verrichtet heute wie vor 35 Jahren
seinen Dienst. Da es sich um ein Instrument mit langer Brennweite handelt
(Bildfehler fallen bei solchen Geräten weniger ins Gewicht) und es einen
ausgezeichneten Spiegel von Zeiss besitzt, ist es gut zum Beobachten und
Fotografieren von Planeten und Doppelsternen geeignet.
Das zweite Spiegelteleskop ist mit seinem Spiegeldurchmesser von 30 cm bei
sonst gleichem Aufbau dagegen wesentlich besser zur Beobachtung von
lichtschwachen Galaxien, Gasnebeln und Sternhaufen geeignet. Aus diesem
Grund wird es heute vorwiegend für diese Aufgaben eingesetzt.
Zur Beobachtung von Sonnenflecken findet ein Linsenfernrohr mit 12,5 cm
Öffnung Verwendung.
Abb. 2: Innenansicht der Sternwarte mit den Instrumenten.
Die Zusatzgeräte
Da man die Sonne nie mit bloßem Auge und erst recht nicht mit einem Fernrohr direkt beobachten darf, wird zur gefahrlosen Beobachtung ein spezielles Filter benötigt. Dieses besteht aus einer verspiegelten Glasplatte, durch die nur ein tausendstel des auftreffenden Lichtes in das Instrument gelangen kann. Auf diese Weise können zum Beispiel Sonnenflecken auf der Oberfläche der Sonne beobachtet und fotografiert werden. Mit einem weiteren Zusatzgerät ist es möglich, das Licht von beobachteten Sternen in seine Regenbogenfarben zu zerlegen. So kann man sehen, in welch unterschiedlichen Farben die Sterne leuchten; daraus können auch Rückschlüsse auf Temperatur und Art der Sterne gezogen werden.
Abb. 3: Das Sonnenfilter zur Beobachtung von Vorgängen auf der Sonnenoberfläche.
Der Feldstecher
Die Sternwarte besitzt einen Feldstecher mit einer Öffnung von 80 mm und elffacher Vergrößerung. Mit diesem lassen sich größere, flächenhafte Objekte beobachten, so zum Beispiel der Mond und die Riesenplaneten. Besonders gut geeignet ist er auch zur Beobachtung von Gasnebeln wie dem Orionnebel M42 oder Galaxien, etwa der Andromedagalaxie M31, die so groß ist, daß sie mit dem Teleskop nicht mehr in einem Gesichtsfeld betrachtet werden kann.
Abb. 4: Der Feldstecher auf seinem Stativ am Kuppelschieber.
Die Montierung
Um mit einem Fernrohr über längere Zeit hinweg ein astronomisches Objekt
beobachten zu können, muß man das Teleskop dem scheinbaren Lauf der
Gestirne nachführen. Durch die ständige Drehung der Erde gehen die Sterne,
wie auch die Sonne und der Mond, im Osten auf, legen einen Bogen über das
Himmelsgewölbe zurück, um schließlich im Westen wieder unterzugehen.
Der Mond benötigt so zu Beispiel nur etwa zwei Minuten, um am Himmel eine
Strecke zurückzulegen, die seinem eigenen sichtbaren Durchmesser
entspricht.
Man kann sich vorstellen, daß ein fest ausgerichtetes Teleskop für
längere Beobachtungen nicht von Vorteil ist. Aus diesem Grund besitzt die
Fernrohrmontierung, auf der alle drei Fernrohre angebracht sind, eine
schräg im Raum aufgestellte Achse, die parallel zur Erdachse ausgerichtet
ist. Wird das gesamte Teleskop nun ständig von einem kleinen Motor um diese
Achse entgegengesetzt der Erddrehung, aber mit derselben Geschwindigkeit wie
die Erde bewegt, so scheinen die Objekte im Gesichtsfeld des Teleskops
festzustehen.
Um beliebige Objekte am Himmel auffinden zu können, ist das
Fernrohr um eine zweite Achse drehbar,
die im rechten Winkel zur ersten Achse angeordnet ist. Da beide Achsen mit
Koordinaten versehen sind, ist es möglich, Objekte direkt einzustellen,
ohne sie im Sucherfernrohr sehen zu müssen. Dies erweist sich vor allem
für lichtschwache Objekte als Vorteil, da diese in einem Sucher, manchmal
aber auch selbst im 30 cm Newtonteleskop, nicht zu sehen wären und nur
fotografisch erfaßt werden können. Die Koordinatensysteme, die hierbei
verwendet werden, kann man sich als Projektion der irdischen Längen- und
Breitengrade auf die Himmelskugel vorstellen.
Abb. 5: Der Motor zur Nachführung gleicht die Erdbewegung aus. Das Getriebe ist so ausgelegt, daß die Polarachse des Teleskopes in einem Tag genau eine Umdrehung zurücklegt.
Die Kuppel
Die Kuppel bietet mit ihrem schmalen Schieber nur einen kleinen Ausschnitt
des Himmels; aus diesem Grund ist sie in jede beliebige Richtung drehbar.
Im Gegensatz zu größeren Sternwarten werden auf der Volkssternwarte
Rothwesten alle diese Einstellvorgänge von Hand betätigt; motorische
Unterstützung ist nicht vorhanden. Lediglich die Nachführung wird heute von
einem Motor mit moderner Steuerelektronik durchgeführt.
Andere Beobachtungsmöglichkeiten
Die Beobachtung der Objekte kann nicht nur visuell, also direkt mit dem Auge erfolgen, sondern auch mittels einer Kamera mit passendem Film. Dazu ist es möglich, eine normale Spiegelreflexkamera am Teleskop anzubringen und dieses anstelle eines Teleobjektivs zu benutzen.
Inzwischen stehen an vielen Sternwarten moderne elektronische Kameras zur Verfügung, mit deren Hilfe man beispielsweise den Mond, während er am Fernrohr beobachtet wird, auf einem Monitor darstellen kann. So können Einzelheiten viel besser erklärt werden, die man dann im Fernrohr selbst anschauen kann. Gerade auch zur Fotografie von Planeten lassen sich diese Kameras sehr gut einsetzen, da die sonst so störende Luftunruhe wegen der kurzen Belichtungszeiten keinen großen Einfluß mehr hat. Für die Zukunft planen auch wir die Anschaffung einer solchen Kamera.
Aber auch mit den heutigen Mitteln läßt sich ein Streifzug durch das Universum unternehmen, um unseren Sternenhimmel in seiner ganzen Pracht und Großartigkeit zu betrachten.
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