stars ist so alt wie unsere Fähigkeit zu denken und Fragen zu stellen. Über Jahrtausende waren wir als Spezies darauf beschränkt, den Himmel nur mit unseren Augen zu beobachten. Damals konnten wir natürlich mehr sehen, weil es keine Lichtverschmutzung gab, aber genaue Beobachtungen waren unmöglich. Die Erfindung des Mikroskops führte zur Entwicklung des Teleskops, das es den Menschen ermöglichte, endlich das größere Universum zu erkunden. Als technologische Fortschritte gemacht wurden und Teleskope immer größer und besser wurden, wurden ihre Reichweite und die Details, die sie auflösen konnten, breiter und komplizierter. Diese Fortschritte veranlassten uns, Lehren in Frage zu stellen, von denen viele glaubten, dass sie unveränderlich seien, und an Institutionen, die uns gelehrt wurden, unfehlbar zu sein. Die Astronomie hat den Weg zur Akzeptanz der Wissenschaft, zum Aufstieg der Aufklärung und zu unkalkulierbaren Fortschritten nicht nur in unserem Verständnis unserer Welt und unseres Universums, sondern auch der philosophischen Fragen über unseren Platz in dieser Welt geführt.
Die Geschichte
In den späten 1500er Jahren entwickelten zwei niederländische Brillenhersteller, Vater und Sohn Zaccharias und Hans Janssen, ein einfaches mikroskopisches Gerät und begannen damit zu experimentieren. Ihre Arbeit wurde verbreitet, wie es bei Erfindungen oft der Fall ist, und es dauerte nicht lange, bis jemand auf ihrer Mikroskopiearbeit baute und ihre Objektive neu konfigurierte, um entfernte Objekte näher zu bringen. Die erste Patentanmeldung für ein Teleskop wurde 1608 von einem anderen niederländischen Brillenhersteller namens Hans Lippershey eingereicht. Die Janssens und Lippershey lebten in derselben Stadt und es gibt Hinweise darauf, dass sie sich nicht nur kannten, sondern sich auch in ihrer Arbeit gegenseitig beeinflussten. Um die Verwirrung noch zu verstärken, beantragte ein weiterer Niederländer, Jacob Metius, einige Wochen nach Lippershey ein Patent für ein Teleskop. Die niederländische Regierung lehnte schließlich beide Anträge aufgrund der Widerklage ab, und das Gerät sei leicht zu reproduzieren, was eine Patentierung erschwere, sagten Beamte. Am Ende wird Lippershey die Erfindung des Teleskops und den Janssens das Mikroskop zugeschrieben.
Im Jahr 1609 erfuhr der berühmte italienische Mathematiker und Wissenschaftler Galileo Galilei von der Arbeit mit Linsen in den Niederlanden und begann, das Janssen-System zu verfeinern und schließlich einen Fokussiermechanismus hinzuzufügen. Er hat das Teleskop anscheinend selbst entwickelt und ist der erste bekannte Mensch, der ein Teleskop in den Himmel richtet. Er konnte Berge und Krater auf dem Mond erkennen sowie ein Band aus diffusem Licht, das sich über den Himmel wölbte – die Milchstraße, die Sonnenflecken der Sonne und Jupiters eigene Mondreihe.
Galileo mit seinem tragbaren Teleskop im Refraktor-Stil
Diese ersten Teleskope wären modernen Menschen sofort bekannt. Es handelte sich um Zielfernrohre im Refraktor-Stil mit einem größeren Objektiv vorne und einem Okular hinten – was wir uns normalerweise vorstellen, wenn wir daran denken, wie ein Teleskop aussieht. Diese Refraktoren hatten Linsen mit einem Durchmesser von mehr als 60-70 mm und ermöglichten den Astronomen angesichts der fehlenden Lichtverschmutzung, ziemlich viel zu sehen. Eine Einschränkung dieser frühen Refraktoren waren Farbsäume, bekannt als chromatische Aberration, die verursacht wird, wenn durch eine Linse fallendes Licht in verschiedene Farben zerlegt wird, da das Glas verschiedene Wellenlängen unterschiedlich biegt. Diese chromatische Aberration beeinträchtigte die Fähigkeit, Farben richtig zu sehen und bestimmte Himmelsobjekte klar aufzulösen.
Ein modernes Teleskop im Refraktor-Stil
Im Jahr 1668 versuchte Sir Isaac Newton, unter seinen unzähligen Errungenschaften, das Problem der chromatischen Aberration zu lösen. Seine Lösung war so einfach wie bahnbrechend: Entfernen Sie das Objektiv komplett aus der Gleichung. Newton ersetzte die Hauptlinse durch einen polierten, abgerundeten Metallspiegel – das, was wir heute den Newton-Reflektor-Teleskoptyp nennen. Die Lichtstrahlen gingen nicht mehr durch Glas; Stattdessen wurden sie von Spiegeln reflektiert und im Okular konzentriert, sodass helle Bilder nicht mehr von einem bunten Lichthof umgeben waren. Leider konnte Newton ein weiteres häufiges Problem nicht beseitigen: die sphärische Aberration (Verzerrung) - insbesondere an den Rändern des Sichtfelds -, die durch die Form des Hauptspiegels verursacht wird. Mit diesem neuen Reflektordesign war Newton auch in der Lage, größere Spiegel leichter herzustellen als vergleichbare Objektive, die es ermöglichten, mehr Licht zu sammeln und ihm bessere Ansichten als frühere kleinere Refraktor-Teleskope zu bieten.
Im Laufe der folgenden Jahre versuchten Mathematiker, Newtons Problem zu lösen, und obwohl Berechnungen ergaben, dass eine neue Art von Spiegel - ein sogenannter Parabolspiegel - möglich war, dauerte es erst 1721, 53 Jahre nach Newtons ursprünglicher Erfindung des Reflektors, dass John Hadley ein Teleskop mit einem Parabolspiegel baute, der sehr wenig sphärische Aberration aufwies.
Im Laufe der Jahrzehnte wurden viele Permutationen und Variationen entwickelt. Einige waren erfolgreich, viele andere weniger. Im 19. Jahrhundert wurden Refraktoren und Reflektoren im Zuge der industriellen Revolution verfeinert und verbessert. Sie wurden größer und das Glas und der Schliff wurden präziser, aber im 20. Jahrhundert erreichten die Standarddesigns ihre maximalen Größen.
Es gab Entwicklungen außerhalb der Astronomie, die die Konstruktion und den Bau von Teleskopen verändern sollten: Bereits 1876 waren katadioptrische Linsensysteme weltweit in so unterschiedlichen Bereichen wie Leuchtturmreflektoren und Mikroskopen im Einsatz. In Bezug auf die Optik kombiniert dieses System sowohl Linsen als auch Spiegel, um Bilder ohne chromatische oder sphärische Aberrationen zu erzeugen.
Die erste Korrekturplatte mit vollem Durchmesser wurde in der Schmidt-Kamera von 1931 von Bernhard Schmidt verwendet. Dies war eine fotografische Weitfeldkamera mit der Korrektorplatte im Krümmungszentrum des Hauptspiegels, die ein Bild an einem Brennpunkt innerhalb der Röhrenbaugruppe erzeugt, an der eine gekrümmte Filmplatte oder ein Detektor angebracht ist. Der relativ dünne und leichte Korrektor ermöglichte es, Schmidt-Kameras mit Durchmessern von mehr als 50 Zoll zu bauen. Im Laufe der Jahre wurde die Kamera, aufbauend auf den katadioptrischen Prinzipien im Allgemeinen und insbesondere auf Schmidts Design, zu einer Beobachtungsoptik umgebaut und eine neue Kategorie optischer Tubusbaugruppen geschaffen. Andere Innovatoren entwickelten Variationen wie Schmidt-Cassegrain, Maksutov, Maksutov-Cassegrain, Argunov-Cassegrain und Klevtsov-Cassegrain. Alle diese Varianten sind in der katadioptrischen Kategorie zusammengefasst und verwenden alle eine Kombination aus Linsen und Spiegeln, um chromatische und sphärische Aberration auf unterschiedliche Weise durch Anwendung ähnlicher Prinzipien zu korrigieren.
Katadioptrisches Teleskop: Beachten Sie die Platzierung des Sekundärspiegels in der Mitte der vorderen Korrektorplatte.
Das 20. Jahrhundert erlebte den Aufstieg riesiger Forschungsteleskope, vom 60-Zoll-Mount-Wilson-Observatorium bis zum 238-Zoll-BTA-6 in Russland. Ein hartnäckiges Problem seit den Anfängen der Spiegelteleskope war, dass die Spiegel entfernt und neu versilbert werden mussten, um ihre hohe Reflektivität zu erhalten. Bei kleineren Blendenöffnungen war dies eine Unannehmlichkeit. Bei diesen massiven Spiegeln wurde dies zu einem echten Problem. Im Jahr 1932 entwickelte ein Physiker am California Institute of Technology erfolgreich eine Methode zur Aluminisierung eines Spiegels durch einen Prozess, der als thermische Vakuumverdampfung bekannt ist. Dies revolutionierte nicht nur die Forschungsteleskopindustrie, sondern trug auch dazu bei, die Voraussetzungen für den Aufstieg des Amateurastronomen zu schaffen. Das BTA-6 zeichnet sich durch einen weiteren Meilenstein aus: Es war das erste computergesteuerte Teleskop, das half, den massiven optischen Tubus und die Montierung zu bewegen. Mitte des 20. Jahrhunderts begannen die technologischen Fortschritte immer schneller zu werden, und jeder Fortschritt bereitete die Bühne für den Beginn des digitalen Zeitalters.
So wie das Aluminisierungsverfahren einen Sprung nach vorn in der Spiegeltechnologie darstellte, entwickelte ein kleiner Teleskophersteller in Kalifornien, bekannt als Celestron, eine Methode zur Massenproduktion von Schmidt-Korrektorplatten, bei der das Glas mithilfe eines Vakuums in eine gebogene Form gezogen wird. Dadurch konnte das Unternehmen die Kosten für Schmidt-Cassegrain-Teleskope drastisch senken und den Amateurmarkt einem breiteren Publikum zugänglich machen. Während Celestron Reflektoren und Cassegrains herstellte, konzentrierte sich ein Konkurrenzunternehmen auf Refraktoren: Meade Instruments. Als Meade erkannte, dass Celestron den Markt auf Cassegrains in die Enge getrieben hatte, trat er in den Markt ein, und eine Zeit der Innovation, die durch den Wettbewerb angetrieben wurde, half dem Bereich der Amateurastronomie, zu gedeihen.
Der größte Teil der astronomischen Geschichte beruhte auf der manuellen Manipulation der Montierung, um Objekte über den Nachthimmel zu verfolgen. Das Problem bei der Handhabung der Montierung besteht darin, dass sie Vibrationen verursacht, die den Beobachtungsprozess stören. Ein logischer Schritt war das Nachrüsten von Motoren auf manuelle Halterungen, um die Vibrationen zu reduzieren und eine höhere Konzentration während der Beobachtungssitzungen zu ermöglichen. Als sich das neue Jahrhundert näherte und die Technologie schrumpfte, begannen Montierungshersteller, kleine Servo- und Schrittmotoren in ihr Angebot zu integrieren. Es war nur eine Frage der Zeit, bis die Computerrevolution die Astronomie treffen würde.
Schrittmotoren: fähig zu präzisen Mikrobewegungen und variabler Geschwindigkeit ohne Vibrationen, entscheidend für die Teleskopverfolgung
Reittiere wurden seit den 1970er Jahren computergesteuert, aber sie mussten an einen Computer angebunden werden. Und denken Sie daran: Damals gab es noch keine MacBook Airs und selbst in den 90er Jahren waren Laptops noch schwer und unerschwinglich teuer und Astronomie-Software war sehr rudimentär. In den späten 1990er Jahren brachte Meade eine Revolution auf den Markt: die AutoStar-Handsteuerung. Dieser Computercontroller, der erstmals auf dem LX90 ETX des Unternehmens eingeführt wurde, war mit einer menügesteuerten Benutzeroberfläche einfach zu bedienen. Während man das Zielfernrohr noch manuell und richtig polar ausrichten und grundlegende Astronomie erlernen musste, veränderte der ETX die Amateurastronomie. Es war klein, leicht, mit einer integrierten motorisierten Montierung und vor allem wurde der AutoStar direkt in die Montierung eingesteckt und von denselben AA-Batterien angetrieben, die die Motoren antreiben. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts kamen schließlich Hunderte von Jahren des Fortschritts zusammen, die die breite Entwicklung der Amateurastronomie ermöglichten: einfach herzustellende optische Systeme praktisch ohne Abbildungsfehler, praktisch vibrationsfreie Motoren und vor allem selbst -enthaltene Computer-Controller.stars ist so alt wie unsere Fähigkeit zu denken und Fragen zu stellen. Über Jahrtausende waren wir als Spezies darauf beschränkt, den Himmel nur mit unseren Augen zu beobachten. Damals konnten wir natürlich mehr sehen, weil es keine Lichtverschmutzung gab, aber genaue Beobachtungen waren unmöglich. Die Erfindung des Mikroskops führte zur Entwicklung des Teleskops, das es den Menschen ermöglichte, endlich das größere Universum zu erkunden. Als technologische Fortschritte gemacht wurden und Teleskope immer größer und besser wurden, wurden ihre Reichweite und die Details, die sie auflösen konnten, breiter und komplizierter. Diese Fortschritte veranlassten uns, Lehren in Frage zu stellen, von denen viele glaubten, dass sie unveränderlich seien, und an Institutionen, die uns gelehrt wurden, unfehlbar zu sein. Die Astronomie hat den Weg zur Akzeptanz der Wissenschaft, zum Aufstieg der Aufklärung und zu unkalkulierbaren Fortschritten nicht nur in unserem Verständnis unserer Welt und unseres Universums, sondern auch der philosophischen Fragen über unseren Platz in dieser Welt geführt.
Die Geschichte
In den späten 1500er Jahren entwickelten zwei niederländische Brillenhersteller, Vater und Sohn Zaccharias und Hans Janssen, ein einfaches mikroskopisches Gerät und begannen damit zu experimentieren. Ihre Arbeit wurde verbreitet, wie es bei Erfindungen oft der Fall ist, und es dauerte nicht lange, bis jemand auf ihrer Mikroskopiearbeit baute und ihre Objektive neu konfigurierte, um entfernte Objekte näher zu bringen. Die erste Patentanmeldung für ein Teleskop wurde 1608 von einem anderen niederländischen Brillenhersteller namens Hans Lippershey eingereicht. Die Janssens und Lippershey lebten in derselben Stadt und es gibt Hinweise darauf, dass sie sich nicht nur kannten, sondern sich auch in ihrer Arbeit gegenseitig beeinflussten. Um die Verwirrung noch zu verstärken, beantragte ein weiterer Niederländer, Jacob Metius, einige Wochen nach Lippershey ein Patent für ein Teleskop. Die niederländische Regierung lehnte schließlich beide Anträge aufgrund der Widerklage ab, und das Gerät sei leicht zu reproduzieren, was eine Patentierung erschwere, sagten Beamte. Am Ende wird Lippershey die Erfindung des Teleskops und den Janssens das Mikroskop zugeschrieben.
Im Jahr 1609 erfuhr der berühmte italienische Mathematiker und Wissenschaftler Galileo Galilei von der Arbeit mit Linsen in den Niederlanden und begann, das Janssen-System zu verfeinern und schließlich einen Fokussiermechanismus hinzuzufügen. Er hat das Teleskop anscheinend selbst entwickelt und ist der erste bekannte Mensch, der ein Teleskop in den Himmel richtet. Er konnte Berge und Krater auf dem Mond erkennen sowie ein Band aus diffusem Licht, das sich über den Himmel wölbte – die Milchstraße, die Sonnenflecken der Sonne und Jupiters eigene Mondreihe.
Galileo mit seinem tragbaren Teleskop im Refraktor-Stil
Diese ersten Teleskope wären modernen Menschen sofort bekannt. Es handelte sich um Zielfernrohre im Refraktor-Stil mit einem größeren Objektiv vorne und einem Okular hinten – was wir uns normalerweise vorstellen, wenn wir daran denken, wie ein Teleskop aussieht. Diese Refraktoren hatten Linsen mit einem Durchmesser von mehr als 60-70 mm und ermöglichten den Astronomen angesichts der fehlenden Lichtverschmutzung, ziemlich viel zu sehen. Eine Einschränkung dieser frühen Refraktoren waren Farbsäume, bekannt als chromatische Aberration, die verursacht wird, wenn durch eine Linse fallendes Licht in verschiedene Farben zerlegt wird, da das Glas verschiedene Wellenlängen unterschiedlich biegt. Diese chromatische Aberration beeinträchtigte die Fähigkeit, Farben richtig zu sehen und bestimmte Himmelsobjekte klar aufzulösen.
Ein modernes Teleskop im Refraktor-Stil
Im Jahr 1668 versuchte Sir Isaac Newton, unter seinen unzähligen Errungenschaften, das Problem der chromatischen Aberration zu lösen. Seine Lösung war so einfach wie bahnbrechend: Entfernen Sie das Objektiv komplett aus der Gleichung. Newton ersetzte die Hauptlinse durch einen polierten, abgerundeten Metallspiegel – das, was wir heute den Newton-Reflektor-Teleskoptyp nennen. Die Lichtstrahlen gingen nicht mehr durch Glas; Stattdessen wurden sie von Spiegeln reflektiert und im Okular konzentriert, sodass helle Bilder nicht mehr von einem bunten Lichthof umgeben waren. Leider konnte Newton ein weiteres häufiges Problem nicht beseitigen: die sphärische Aberration (Verzerrung) - insbesondere an den Rändern des Sichtfelds -, die durch die Form des Hauptspiegels verursacht wird. Mit diesem neuen Reflektordesign war Newton auch in der Lage, größere Spiegel leichter herzustellen als vergleichbare Objektive, die es ermöglichten, mehr Licht zu sammeln und ihm bessere Ansichten als frühere kleinere Refraktor-Teleskope zu bieten.
Im Laufe der folgenden Jahre versuchten Mathematiker, Newtons Problem zu lösen, und obwohl Berechnungen ergaben, dass eine neue Art von Spiegel - ein sogenannter Parabolspiegel - möglich war, dauerte es erst 1721, 53 Jahre nach Newtons ursprünglicher Erfindung des Reflektors, dass John Hadley ein Teleskop mit einem Parabolspiegel baute, der sehr wenig sphärische Aberration aufwies.
Im Laufe der Jahrzehnte wurden viele Permutationen und Variationen entwickelt. Einige waren erfolgreich, viele andere weniger. Im 19. Jahrhundert wurden Refraktoren und Reflektoren im Zuge der industriellen Revolution verfeinert und verbessert. Sie wurden größer und das Glas und der Schliff wurden präziser, aber im 20. Jahrhundert erreichten die Standarddesigns ihre maximalen Größen.
Es gab Entwicklungen außerhalb der Astronomie, die die Konstruktion und den Bau von Teleskopen verändern sollten: Bereits 1876 waren katadioptrische Linsensysteme weltweit in so unterschiedlichen Bereichen wie Leuchtturmreflektoren und Mikroskopen im Einsatz. In Bezug auf die Optik kombiniert dieses System sowohl Linsen als auch Spiegel, um Bilder ohne chromatische oder sphärische Aberrationen zu erzeugen.
Die erste Korrekturplatte mit vollem Durchmesser wurde in der Schmidt-Kamera von 1931 von Bernhard Schmidt verwendet. Dies war eine fotografische Weitfeldkamera mit der Korrektorplatte im Krümmungszentrum des Hauptspiegels, die ein Bild an einem Brennpunkt innerhalb der Röhrenbaugruppe erzeugt, an der eine gekrümmte Filmplatte oder ein Detektor angebracht ist. Der relativ dünne und leichte Korrektor ermöglichte es, Schmidt-Kameras mit Durchmessern von mehr als 50 Zoll zu bauen. Im Laufe der Jahre wurde die Kamera, aufbauend auf den katadioptrischen Prinzipien im Allgemeinen und insbesondere auf Schmidts Design, zu einer Beobachtungsoptik umgebaut und eine neue Kategorie optischer Tubusbaugruppen geschaffen. Andere Innovatoren entwickelten Variationen wie Schmidt-Cassegrain, Maksutov, Maksutov-Cassegrain, Argunov-Cassegrain und Klevtsov-Cassegrain. Alle diese Varianten sind in der katadioptrischen Kategorie zusammengefasst und verwenden alle eine Kombination aus Linsen und Spiegeln, um chromatische und sphärische Aberration auf unterschiedliche Weise durch Anwendung ähnlicher Prinzipien zu korrigieren.
Katadioptrisches Teleskop: Beachten Sie die Platzierung des Sekundärspiegels in der Mitte der vorderen Korrektorplatte.
Das 20. Jahrhundert erlebte den Aufstieg riesiger Forschungsteleskope, vom 60-Zoll-Mount-Wilson-Observatorium bis zum 238-Zoll-BTA-6 in Russland. Ein hartnäckiges Problem seit den Anfängen der Spiegelteleskope war, dass die Spiegel entfernt und neu versilbert werden mussten, um ihre hohe Reflektivität zu erhalten. Bei kleineren Blendenöffnungen war dies eine Unannehmlichkeit. Bei diesen massiven Spiegeln wurde dies zu einem echten Problem. Im Jahr 1932 entwickelte ein Physiker am California Institute of Technology erfolgreich eine Methode zur Aluminisierung eines Spiegels durch einen Prozess, der als thermische Vakuumverdampfung bekannt ist. Dies revolutionierte nicht nur die Forschungsteleskopindustrie, sondern trug auch dazu bei, die Voraussetzungen für den Aufstieg des Amateurastronomen zu schaffen. Das BTA-6 zeichnet sich durch einen weiteren Meilenstein aus: Es war das erste computergesteuerte Teleskop, das half, den massiven optischen Tubus und die Montierung zu bewegen. Mitte des 20. Jahrhunderts begannen die technologischen Fortschritte immer schneller zu werden, und jeder Fortschritt bereitete die Bühne für den Beginn des digitalen Zeitalters.
So wie das Aluminisierungsverfahren einen Sprung nach vorn in der Spiegeltechnologie darstellte, entwickelte ein kleiner Teleskophersteller in Kalifornien, bekannt als Celestron, eine Methode zur Massenproduktion von Schmidt-Korrektorplatten, bei der das Glas mithilfe eines Vakuums in eine gebogene Form gezogen wird. Dadurch konnte das Unternehmen die Kosten für Schmidt-Cassegrain-Teleskope drastisch senken und den Amateurmarkt einem breiteren Publikum zugänglich machen. Während Celestron Reflektoren und Cassegrains herstellte, konzentrierte sich ein Konkurrenzunternehmen auf Refraktoren: Meade Instruments. Als Meade erkannte, dass Celestron den Markt auf Cassegrains in die Enge getrieben hatte, trat er in den Markt ein, und eine Zeit der Innovation, die durch den Wettbewerb angetrieben wurde, half dem Bereich der Amateurastronomie, zu gedeihen.
Der größte Teil der astronomischen Geschichte beruhte auf der manuellen Manipulation der Montierung, um Objekte über den Nachthimmel zu verfolgen. Das Problem bei der Handhabung der Montierung besteht darin, dass sie Vibrationen verursacht, die den Beobachtungsprozess stören. Ein logischer Schritt war das Nachrüsten von Motoren auf manuelle Halterungen, um die Vibrationen zu reduzieren und eine höhere Konzentration während der Beobachtungssitzungen zu ermöglichen. Als sich das neue Jahrhundert näherte und die Technologie schrumpfte, begannen Montierungshersteller, kleine Servo- und Schrittmotoren in ihr Angebot zu integrieren. Es war nur eine Frage der Zeit, bis die Computerrevolution die Astronomie treffen würde.
Schrittmotoren: fähig zu präzisen Mikrobewegungen und variabler Geschwindigkeit ohne Vibrationen, entscheidend für die Teleskopverfolgung
Reittiere wurden seit den 1970er Jahren computergesteuert, aber sie mussten an einen Computer angebunden werden. Und denken Sie daran: Damals gab es noch keine MacBook Airs und selbst in den 90er Jahren waren Laptops noch schwer und unerschwinglich teuer und Astronomie-Software war sehr rudimentär. In den späten 1990er Jahren brachte Meade eine Revolution auf den Markt: die AutoStar-Handsteuerung. Dieser Computercontroller, der erstmals auf dem LX90 ETX des Unternehmens eingeführt wurde, war mit einer menügesteuerten Benutzeroberfläche einfach zu bedienen. Während man das Zielfernrohr noch manuell und richtig polar ausrichten und grundlegende Astronomie erlernen musste, veränderte der ETX die Amateurastronomie. Es war klein, leicht, mit einer integrierten motorisierten Montierung und vor allem wurde der AutoStar direkt in die Montierung eingesteckt und von denselben AA-Batterien angetrieben, die die Motoren antreiben. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts kamen schließlich Hunderte von Jahren des Fortschritts zusammen, die die breite Entwicklung der Amateurastronomie ermöglichten: einfach herzustellende optische Systeme praktisch ohne Abbildungsfehler, praktisch vibrationsfreie Motoren und vor allem selbst -enthaltene Computer-Controller.
Der Game-Changer: Meades AutoStar
Jetzt, da wir fest in The Future verankert sind, sehen wir die kontinuierliche Entwicklung des computergesteuerten Teleskops. Von mobilen Geräteschnittstellen bis hin zur Verwendung von GPS und hochauflösenden Digitalkameras zur Automatisierung des Ausrichtungsprozesses treibt die Technologie weiterhin den Markt für Verbraucher- und Forschungsteleskope an. In den letzten Jahren hat Celestron die erste Reihe von Endoskopen angekündigt und dann auf den Markt gebracht, die lokales Wi-Fi integriert haben, um die Montierung direkt mit einem Smartphone oder Tablet zu verbinden, auf dem eine Astronomie-App ausgeführt wird. Sowohl Meade als auch Celestron verfügen über proprietäre Versionen digitaler Ausrichtungshilfen (StarLock bzw. StarSense), die mit Digitalkameras ausgestattet sind, die Bilder des Nachthimmels aufnehmen und den Sichtbereich automatisch einrichten, wobei die Verfolgung während Ihrer Beobachtungssitzung ständig überprüft und korrigiert wird .
Mit Internet-Konnektivität und überlegener Rechenleistung, die bei der Veröffentlichung des AutoStar noch nie dagewesen war, können Sie jetzt mit Ihrem Smartphone oder Tablet ein virtuelles Planetarium mit allen sichtbaren Objekten anzeigen, und mit einem Tippen auf den Bildschirm wird Ihre Montierung dorthin gehen Objekt. Möchten Sie die Geschichte dieser Konstellation wissen, die Sie betrachten? Dafür gibt es eine App. Möchten Sie in einer bestimmten Nacht eine geführte Tour durch den Nachthimmel? Kein Problem. Möchten Sie eine geführte Tour mit Audio- und/oder Videokommentaren? Das kannst du auch haben.
Terminologie 101
Die Optical Tube Assembly (OTA) ist der Hauptteil des Teleskops. Es sammelt Licht und ist der Ort, an dem das Okular und das gesamte optische Zubehör untergebracht sind.
Die Montierung ist das, woran der OTA befestigt ist und ist dafür verantwortlich, wie der Benutzer Himmelsobjekte ausrichtet, bewegt und verfolgt. Eine detailliertere Erklärung zu den verschiedenen Montierungen finden Sie unten, aber im Moment müssen Sie nur wissen, dass es drei Haupttypen gibt: Alt-Azimut (AZ oder Alt-Az), Deutscher Äquator (EQ) und Motorisiert. Motorisierte Montierungen können entweder Alt-Az oder EQ sein, werden aber normalerweise beiseite gelegt, um sie von manuellen Montierungen zu unterscheiden.
Go-To ist ein Begriff, der viel gebraucht wird und für den Amateurastronomen relativ neu ist. Es wird auf eine motorisierte Halterung angewendet, die teilweise oder vollständig computergesteuert ist. Der Begriff kommt von der Fähigkeit des Controllers, automatisch zu einem bestimmten Ort zu "gehen", im Gegensatz dazu, dass der Benutzer die Halterung manuell bewegt.
Die Blende ist der normalerweise in Millimetern gemessene Durchmesser der Objektivlinse oder des Spiegels des Teleskops. Grundsätzlich gilt: Je größer die Blende ist, desto heller erscheinen die Bilder und desto tiefer können Sie in den Weltraum sehen.
Die Blende mit Blick auf die Vorderseite des Teleskops
Brennweite ist das Maß, wiederum in Millimetern, vom Objektiv bis zum Okular. Diese Länge beeinflusst direkt das Vergrößerungspotential des Teleskops, wenn es mit einem Okular kombiniert wird. Der Abstand kann ein buchstäbliches lineares Maß von der Primärlinse zum Okular sein, wie bei einem Refraktor; oder ein theoretischer Abstand, der darauf basiert, wie das Licht vom Primärspiegel zum Sekundärspiegel und dann in die Okulare reflektiert wird. Dieser theoretische Abstand, der mit Reflektoren und Katadioptriken verwendet wird, erzeugt eine Brennweite, die länger ist als die des eigentlichen optischen Tubus, was den OTA tragbarer macht und gleichzeitig das Vergrößerungspotenzial über einen ähnlich großen Refraktor deutlich steigert.
Die grundlegende Anatomie eines Refraktor-Teleskops
Focal Ratio ist ein Begriff, der Fotografen vertraut ist, aber auch für bestimmte Astronomen wichtig ist. Dieser Begriff ist definiert als das Verhältnis zwischen der Brennweite des Zielfernrohrs und der Blende. Ein Teleskop mit 100 mm Öffnung und 1500 mm Brennweite hat ein Öffnungsverhältnis von f/15. Die offensichtliche Frage ist, warum es wichtig ist, dies zu wissen. Es gibt mehrere Antworten.
Die Blendenzahl kann Ihnen eine Vorstellung von der Gesamtgröße und Tragbarkeit des Zielfernrohrs geben, wenn Sie es noch nie zuvor gesehen haben - kleinere Blendenverhältnisse entsprechen kürzeren Brennweiten und daher kürzeren OTAs. Nehmen wir an, Sie erwägen den Kauf eines 12" f/5 oder 12" f/15 Dobsons. Wenn Sie sich nur die f/Verhältnisse ansehen, können Sie feststellen, dass das f/5 eine viel kürzere Röhrenlänge hat und wahrscheinlich von einer Person gehandhabt werden kann, während das f/15 massiv sein wird. Insbesondere wird das f/5 einen optischen Tubus von etwas mehr als 5' Länge haben, während der f/15 OTA mehr als 4,5 m lang wäre.
In der Astrofotografie spielt das f/Ratio eine wichtige Rolle. Je kleiner das Verhältnis, desto "schneller" ist das Zielfernrohr, wodurch die Belichtungszeiten für die Aufnahme von Bildern kürzer werden, da das Licht im OTA eine kürzere Strecke zurücklegt und konzentrierter bleibt als bei einem langsameren (längeren) Zielfernrohr. Kürzere Belichtungszeiten bedeuten, dass Tracking-Fehler weniger auffallen, während Sie mehr Zeit haben, mehr Bilder aufzunehmen, die Sie dann in der Postproduktion stapeln können.
Die Vergrößerung ist die Häufigkeit, mit der ein Objekt im Vergleich zur Betrachtung mit bloßem Auge angezeigt wird. Eine 32-fache Vergrößerung bedeutet, dass das, was Sie betrachten, 32-mal größer aussieht, als wenn es unvergrößert betrachtet wird. Die Vergrößerung wird berechnet, indem die Brennweite des Okulars durch die Brennweite des Teleskops dividiert wird. Ein Teleskop mit einer Brennweite von 1500 mm erzeugt also mit einem 25-mm-Okular eine 60-fache Vergrößerung und ein 10-mm-Okular eine 150-fache Vergrößerung. Wie Sie sehen, ist die Vergrößerung umso höher, je länger die Teleskopbrennweite und je kürzer die Okularbrennweite ist.
Ein Hinweis zur Vergrößerung: Viele neue Astronomen tappen in die "mehr Leistung"-Falle, aber dieser Drang sollte ignoriert werden, wenn man zum ersten Mal Astronomie lernt. Es gibt einige unvorhergesehene Probleme, die mit zunehmender Vergrößerung auftreten. Bemerkenswert unter ihnen sind: verstärktes Auftreten von Bildverwacklungen aufgrund von Wind oder Vibrationen; verringerte Bildhelligkeit; verkürzter Augenabstand, wodurch der Benutzer sein Auge in die Augenmuschel bringt, was zu Vibrationen führt; und verkleinerte Austrittspupille, was das Sehen bei Dunkelheit erschwert. Wenn Sie nicht seit mindestens einem Jahr beobachten, bleiben Sie bei mäßigen bis niedrigen Vergrößerungen – die Bilder werden kleiner, aber heller und schärfer, und das Betrachten wird viel angenehmer.
Der Mond unvergrößert mit bloßem Auge gesehen
Der Mond bei 32x: Beachten Sie die vergrößerte Bildgröße umgekehrt ...
Die Beschichtungen sind mikrometerdünn und werden in mehreren Schichten auf optische Oberflächen aufgetragen, um die Leistung des Zielfernrohrs zu erhöhen. Wenn sie auf Linsen aufgetragen werden, tragen diese Beschichtungen dazu bei, zu verhindern, dass einfallendes Licht von der Oberfläche reflektiert (und dadurch verloren geht) und wird für die nächtliche Betrachtung von Himmelsobjekten optimiert – im Allgemeinen konzentrieren sie sich auf die Akzentuierung bestimmter Wellenlängen für eine bessere Sicht. Wenn sie auf Spiegel angewendet werden (ob primär, sekundär oder in Diagonalen), erhöhen sie die Reflexion mit der Absicht, eine 100%ige Reflexion zu erreichen. Die besten Beschichtungen sind dielektrisch, die über 99+% erreichen können.
Glas ist das, woraus die Linsen bestehen. Bei den meisten anständigen (und einigen weniger anständigen) Modellen bestehen die Linsen aus optischem Glas – das herkömmlichem Glas bereits überlegen ist –, um sphärische und chromatische Aberrationen zu reduzieren und klare und scharfe Bilder zu erzeugen. Bessere Oszilloskope verwenden extra-low-dispersion (ED) oder Fluoridglas für eine überlegene Aberrationskorrektur.
Ich habe in den vorherigen Absätzen häufig chromatische und sphärische Aberrationen erwähnt, also schauen wir uns etwas genauer an, was diese Begriffe bedeuten.
