Das Besondere an einem Spiegelteleskop ist, dass die Sichtweite deutlich erhöht werden kann durch die Reflexion. Somit ergibt sich von der Erde aus der Vorteil, dass auch kleinere oder weiter entfernte Himmelsobjekte besser zu beobachten sind. Aber auch im Weltall werden Spiegelteleskope eingesetzt. Das derzeit leistungsstärkste Weltraumteleskop ist das James Webb Weltraumteleskop.
Was ist ein Spiegelteleskop und welche Arten von Spiegelteleskopen gibt es?
Anders als ein Fernrohr, das Vergrößerungen durch den Einsatz von Linsen realisiert, ersetzen Hohlspiegel bei Spiegelteleskopen das Objektiv. Zusätzlich können bei professionellen, hoch auflösenden Spiegelteleskopen Linsen eingebaut sein sowie Fang- und Umlenkspiegel. Zu den bedeutendsten Arten moderner Spiegelteleskope zählen diese Bauarten:
- Newton-Spiegel
- Schmidt- & Cassegrain-Spiegel
- Refraktor
- Maksutov
Wie funktioniert ein Spiegelteleskop?
Der Hohlspiegel im Inneren bündelt einströmendes Licht, beispielsweise von angestrahlten Objekten am Nachthimmel. Der eingefangene Lichtschein wird dann ähnlich wie von einer Lupe gebündelt und zu einem Punkt geleitet. In der Physik wird dieser als Brennpunkt bezeichnet. Zur Vergrößerung der Reflexion befindet sich an dieser Stelle beispielsweise ein Linsensystem, das als Objektiv fungiert. Je nach Bauart des Spiegelteleskops kann als Okular ein entsprechend anderes System eingesetzt werden wie beispielsweise die Schmidtplatte.
Wer erfand das erste Spiegelteleskop und wann wurde es erfunden?
Aufgrund der Beobachtung zur Vergrößerung durch konkav geformte Spiegel von Leonardo da Vinci (1452 – 1519) gelang es dem weltberühmten Mathematikphilosophen Issac Newton 1668, das erste Spiegelteleskop zu konstruieren. Beim ersten Spiegelteleskop der Welt blickte man seitlich ins Okular. Wie in modernen Spiegelteleskopen lenkte er einfallendes Licht über einen Fangspiegel zum Objektiv. Der anfangs noch sphärische Hauptspiegel wurde rund 50 Jahre später durch die Brüder Hadley gegen einen parabolischen ausgetauscht. Dies ermöglichte eine deutlich verbesserte Lichtbündelung. Der größte Vorzug ist, dass einfallendes Licht so gebrochen wird, dass es sich am Brennpunkt sammelt anstatt wie beim weltweit ersten Spiegelteleskop Newtons entlang einer Katakaustik.
Der Katakaustik-Effekt lässt sich leichter selbst beobachten als physikalisch erklären: Stellt man eine leere Tasse so ins Sonnenlicht, dass dieses von oben schräg hinein scheint, lässt sich am Boden des Trinkgefäßes eine Lichtbündelung beobachten, die an die Form eines Herzens erinnert.
Moderne terrestrische Spiegelteleskope & im Weltraum
Auf der Erde werden Spiegelteleskope beispielsweise auf den Dächern von Sternwarten eingesetzt, besonders große Teleskope gibt es aber auch auf einer freien Fläche am Boden stehend. Aktuelle terrestrische Spiegelteleskope besitzen einen Durchmessen von etwa zwei bis zehn Metern. Spiegelteleskope im Weltall sind mit 0,5 – 3 Metern zwar deutlich kleiner, aufgrund der größeren Nähe zu den Himmelsobjekten ergibt sich dennoch eine verbesserte Sicht. Sie dienen sowohl der direkten Beobachtbarkeit, als auch der fotografischen Aufzeichnung sowie der Zerlegung von Strahlung in ihre verschiedenen Eigenschaften (Spektroskopie). Dabei lässt sich die Wellenlänge messen, aber auch die Bestimmung von Masse, Energie und anderen Eigenschaften wird durch den Einsatz moderner Spiegelteleskope ermöglicht.
Was ist besser: Spiegelteleskop oder Linsenteleskop?
Mit einem Linsenteleskop sind eigene Beobachtungen in effektiver Schärfe möglich. In der Nähe befindliche Objekte und auch Doppelsternsysteme lassen sich von einem hochwertigen Linsenteleskop gut differenzieren. Während ein Linsenteleskop oder auch Refraktor einen hohen Kontrast wiedergibt, entstehen bei einem Spiegelteleskop weniger Farbirritationen. Das hat den Hintergrund, dass beim Spiegelteleskop keine Lichtbrechung stattfindet wie in einem Linsensystem, sondern das einfallende Licht stattdessen im gesamten Farbspektrum zurückgeworfen wird. Es ergeben sich etliche weitere Vorzüge, die bei Spiegelteleskopen je nach Bauart unterschiedlich ausfallen.
Wesentliche Vorteile von Spiegelteleskopen nach ihrer Bauart
Ein Spiegelteleskop nach Newton lässt sich vergleichsweise kosteneffizient selbst bauen. Farbfehler treten bei dem Leichtgewicht nicht auf, der Kontrast ist geeignet für Hobby-Astronomen und im Handel gibt es eine ganze Reihe verschiedener Ausführungen.
Teurer in der Anschaffung sind Schmidt- und Cassegrain-Spiegelteleskope, dafür lassen sie sich aufgrund der geringen Baulänge besser transportieren. Der Aufbau auf einem freien Feld gelingt überaus schnell, über ein SC-Gewinde kann jedwedes Teleskopzubehör leicht angebaut werden – auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen.
Ein Maksutov-Spiegelteleskop ermöglicht eine mühelose Fehlerbeseitigung bei der Bildgebung und produziert kaum Farbmängel. Das preisgünstige Spiegelteleskop ist mit einem kurzen Tubus ausgestattet, was für einen hohen Kontrast sorgt.
Bauartbedingte Nachteile moderner Spiegelteleskope
Bei einem Newton-Teleskop kann es bei einem unzureichenden Öffnungsverhältnis zu Bildfehlern kommen. Das offene System eines Teleskops nach Newton muss häufiger gereinigt und regelmäßig neu justiert werden, um eine scharfe Bildgebung aufrecht erhalten zu können.
Neben den höheren Anschaffungskosten ist die Größe des Fangspiegels beim Schmidt-Cassegrain-Spiegelteleskop ein Nachteil, weil dies die maximale Auflösungsfähigkeit negativ beeinflusst.
Spiegelteleskope mit großer Öffnung sind im oberen Preissegment angesiedelt und lassen sich nicht so gut transportieren wie kompakte Modelle.
Maksutov-Spiegelteleskope sind aufgrund des eingebauten Linsensystems eher schwer und daher nur bedingt für den Ausflug in die Sternennacht geeignet. Das Sichtfeld ist im Vergleich zu den übrigen Bauarten eingeschränkt, Modelle mit großer Öffnung sind häufig zu kostenintensiv.
