Newton-Teleskop

Das Newton-Teleskop ist eine früh entstandene, wichtige Hauptform des Spiegelteleskops.

Geschichte

Replica des 6″-Telekopes von Newton

Das Newton-Teleskop ist die von Isaac Newton 1668 entwickelte Form des Spiegelteleskopes. Sie besteht aus einem konkaven Hauptspiegel und einem flachen, um 45° zur Mittelachse geneigten Fangspiegel, der das Licht im rechten Winkel ablenkt und aus dem Tubus in das Okular leitet. Man blickt also von der Seite in das Teleskop hinein.

Newton verwendete noch einen sphärischen Hauptspiegel, aber ein solcher Spiegel sammelt nicht alles Licht in einem Punkt, sondern entlang einer kurzen Achse. Bei einem Teleskop mit einem kleinen Öffnungsverhältnis (Spiegeldurchmesser/Brennweite) ab etwa 1:8 ist der dadurch verursachte Bildfehler gering. Für lichststärkere Teleskope mit einem größeren Öffnungsverhältnis treten die Fehler aber teilweise sehr störend hervor.

Erheblich verbessert wurde Newtons Erfindung 1721 von den Brüdern John, George und Henry Hadley, indem sie einen parabolischen anstelle eines sphärischen Hauptspiegels verwendeten. Während bereits James Gregory auf die Vorzüge des parabolischen Spiegels hingewiesen hatte, gelang ihnen erstmals dessen ungleich schwierigere Fertigung. Im Gegensatz zum Kugelspiegel sammelt der Parabolspiegel parallel zur optischen Achse einfallendes Licht in einem Punkt, dem Brennpunkt.

Wilhelm Herschel baute 1789 ein Teleskop mit einem Spiegeldurchmesser von 122 cm und einer Brennweite von 6 m. In den Jahren 1842–1845 ließ William Parsons das „Leviathan“ bauen. Dieses hatte einen Spiegeldurchmesser von 1,8 m und 18 m Brennweite.

Verwendung heute im Amateurbereich

4,5" Newton-Reflektor (Baujahr 1982)

Strahlengang eines Newton-Teleskops

Die spezifisch geringeren Kosten eines Newton-Teleskops in Bezug auf Öffnung und Auflösungsvermögen im Vergleich zu Fernrohren machen „Newtons“ zu beliebten Geräten im Hobby- und Amateurbereich.

Newton-Teleskope mit einer Öffnung von 114 mm (4,5 Zoll) waren im Amateurbereich für viele Jahre der Standard. Bei einem lichtschwachen Öffnungsverhältnis (Spiegeldurchmesser/Brennweite) von etwa 1:8 ist die optische Leistung dieser Teleskope nicht nennenswert durch die Verwendung des besonders einfach und preisgünstig herzustellenden sphärischen Hauptspiegels beeinträchtigt. Auch wird die bei den in Mitteleuropa üblichen Luftturbulenzen erreichbare Auflösung von ca. 1 bis 2 Bogensekunden bereits von dem Gerät oft erreicht. Zudem ist der Tubus bei Brennweiten von ca. 900 mm noch leicht transportabel (Lichtverschmutzung!) und nicht zu schwingungsempfindlich. Bereits ein 114mm-Teleskop ermöglicht beeindruckende Deep-Sky-Beobachtungen von Objekten wie beispielsweise dem Orionnebel (M42), Beobachtungen der Ringe des Saturn, des Großen Roten Flecks und der großen Wolkenbänder der Jupiteratmosphäre oder der Schatten der Jupitermonde auf der Jupiteroberfläche. Auch in manchen Kugelsternhaufen blitzen im Randbereich bereits Einzelsterne auf. Die für die Beobachtung lichtschwacher Objekte wichtige "Lichtsammelleistung" und das Auflösungsvermögen unter sehr guten Beobachtungsbedingungen sind aber noch stark begrenzt.

Durch die Massenfertigung in Fernost sind die Preise für Newton-Teleskope mittlerweile so stark gefallen, dass Teleskope mit ca. 150–200 mm Durchmesser des Hauptspiegels (6–8 Zoll) heute bereits oft als Anfängergeräte empfohlen werden (siehe auch Dobson-Teleskop). Bei durchschnittlicher Sicht können mit größerem Hauptspiegel lichtschwache Objekte besser beobachtet werden, etwa Galaxien. Bei hervorragenden atmosphärischen Bedingungen können wesentlich mehr Details aufgelöst werden. Um ihre mechanische Handhabbarkeit (Tubuslänge, Gewicht, Schwingungsverhalten) nicht zu stark zu verschlechtern, werden Newton-Teleskope mit größerem Hauptspiegel jedoch meist mit relativ kurzer Brennweite, d. h. einem lichtstärkeren Öffnungsverhältnis, gebaut (1:6 bis ca. 1:4,5). Dies hat weiterhin für die Astrofotografie den Vorteil, dass die Belichtungszeiten geringer ausfallen. Das höhere Öffnungsverhältnis bringt jedoch zunehmend höhere Ansprüche an die Fertigung und optische Ausrichtung aller Komponenten des Teleskops („Kollimation“) mit sich. Auch ist hier ein Parabolspiegel zwingend, wenn der Vorteil der größeren Öffnung voll ausgeschöpft werden soll. Obwohl etwas schwieriger zu schleifen als ein sphärischer Spiegel, kann doch auch ein größerer Parabolspiegel mit einfacher Hobbyausrüstung in hervorragender Qualität weitgehend im Selbstbau angefertigt werden (siehe Amateur Telescope Making).

Sehr lichtstarke Newton-Teleskope (Öffnungsverhältnis 1:5 oder höher) neigen auch bei Verwendung von Parabolspiegeln zu Bildfehlern. Vor allem bereiten die Koma, ein "Kometen"-förmiges Ausbrechen heller Lichtpunkte am Rand des Bildfeldes, und ein stark gekrümmtes Bildfeld Probleme. Viele Okulare, besonders langbrennweitige und Weitwinkeltypen, können diese nicht kompensieren und zeigen teilweise deutliche Randunschärfen. Im mittleren und oberen Preissegment finden sich jedoch auch Okulare, die speziell für die Beobachtung an "schnellen" Spiegelteleskopen entworfen wurden und diese Bildfehler stark reduzieren.

Insbesondere bei Spiegeldurchmessern von mehr als 30 cm liegen die Kosten eines selbst gefertigten Newton-Teleskops noch immer unter den Kosten kommerzieller Ware. Da die Herstellung hochpräziser parallaktische Montierungen hingegen teuer ist und eine aufwändige Ausrüstung erfordert, werden im Amateurbereich für die rein visuelle Beobachtung meist einfache (altitudinal-azimutale) Montierungen eingesetzt. In der Selbstbau-Szene ist insbesondere der sogenannte Dobson besonders beliebt.

Siehe auch

• Schmidt-Newton-Teleskop
• Maksutov-Newton-Teleskop, eine Variante mit Korrekturplatte nach Art des Maksutov-Teleskops

Weblinks

 Commons: Newton-Teleskop – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien