Was ist eigentlich … ein Schmidt-Cassegrain-Teleskop?

Abb. 1 Ein typisches Schmidt-Cassegrain-Teleskop in einer Privatsternwarte [Peter Oden]

Es gibt zahlreiche Varianten im Bereich der Spiegelteleskope. Schmidt-Cassegrain, Schmidt-Newton, Maksutov-Cassegrain, Maksutov-Newton usw. unterscheiden sich alle in kleinen aber dennoch wesentlichen Details. In dieser Erläuterung geht es um das Schmidt-Cassegrain-Teleskop, das eine weit verbreitete Bauform von Spiegelteleskopen darstellt.

Abb 2: Die einfallenden Lichtstrahlen (von rechts) werden von einem kurzbrennweitigen Hauptspiegel (Primärspiegel) stark gebündelt und vom Sekundärspiegel wieder aufgeweitet. Bildfehler werden durch eine lichtdurchlässige Schmidt-Korrekturplatte weitgehend reduziert [Peter Oden]
Als Hauptspiegel (Primärspiegel) besitzt das Schmidt-Cassegrain-Teleskop einen sphärischen (=Teil einer Kugeloberfläche) Spiegel, der das Licht gebündelt zurückwirft. Während dieses Licht bei einem Newton-Teleskop mit einem planen Fangspiegel (Sekundärspiegel) seitlich herausgelenkt wird, wirft beim Schmidt-Cassegrain Teleskop ein konvex geschliffener Fangspiegel (Sekundärspiegel) das Licht wieder in Gegenrichtung zurück, wo es durch eine Öffnung im Hauptspiegel wieder nach draußen tritt.

Das Grundprinzip dieses Teleskops wurde bereits 1672 von dem katholischen Priester Laurent Cassegrain entwickelt. Da der konvexe Spiegel den Strahlengang aufweitet, verlängert er im gleichen Verhältnis die effektive Brennweite des Hauptspiegels. Damit ließen sich frühzeitig kompakte Teleskope mit großer Brennweite bauen. Nachteilig dagegen waren deutliche Abbildungsfehler wie Koma dieses Teleskops.

Um 1930 entwickelte der Optiker Bernhardt Schmidt das nach ihm benannte Schmidt-Teleskop bzw. genauer gesagt die Schmidt-Kamera. Vor einem einfach herzustellenden sphärischen Hauptspiegel sitzt die Kamera, die das Abbild erfasst. Die typischen Abbildungsfehler eines kugelförmigen Hauptspiegels wurden durch eine vor dem Hauptspiegel angebrachte gläserne Korrekturplatte vollständig beseitigt.

Für die schwierige Herstellung der erforderlichen Korrekturplatte ersann Schmidt eine vergleichsweise einfache Konstruktion, bei der die Glasscheibe zum Schleifen über einer freien Öffnung mit Unterdruck angebracht wurde. Die entstehende Verformung konnte gezielt so gesteuert werden, dass sich nach dem Schleifen und der Entspannung der Glasplatte genau die erforderliche Form ergab. Damit konnten praktisch komafreie Optiken großer Öffnung gebaut werden. Die Originalschrift hierzu von Bernhard Schmidt kann heute noch hier eingesehen werden.

1940 erkannte der Astronom und Optiker James Baker in den USA, dass sich eine solche Korrekturplatte auch für das oben beschriebene Cassegrain-Teleskop nutzen lässt. Diese Prinzipien beschrieb er in den 50er Jahren des vergangenen Jahrhunderts ausführlich, so dass in den 60er Jahren die Firmen Meade und Celestron begannen, vergleichsweise kostengünstige Teleskope dieser Bauart für Amateure anzubieten.

Kompaktes Schmidt-Cassegrain-Teleskop

Vorteilhaft bei Schmidt-Cassegrain Teleskopen ist die erreichbare große Öffnung bei vergleichsweise kurzer Baulänge trotz hoher Brennweite mit guter Abbildungsqualität. Nachteilig dagegen ist der vergleichsweise große Sekundärspiegel, der eine nennenswerten Teil des einfallendes Lichtes aussperrt und durch Lichtbrechung an seinen Rändern für einen Kontrastverlust sorgt. Dennoch gehört dieser Teleskoptyp mit zu den verbreitetsten Teleskopen überhaupt und gestattet aufgrund seiner Kompaktheit auch die Mitnahme zu Beobachtungsplätzen oder auf Reisen.

Fokussiert wird das Schmidt-Cassegrain-Teleskop durch Verschieben des Hauptspiegels, was besonders bei älteren Exemplaren zu leichten Verkippungen (Spiegel-Shifting) in den beiden Bewegungsrichtungen führte und exaktes Fokussieren besonders für die Astrofotografie erschwerte. Da aber jede Verschiebung des Hauptspiegels (üblicherweise f/2) durch die Brennweitenverlängerung des Sekundärspiegels (auf typischerweise f/10) quasi verfünffacht wird, ergibt sich ein großer Backfokusbereich, der die Nutzung von Zubehör wie Kameras oder Binoviewern erleichtert.

Hinterlasse jetzt einen Kommentar

Kommentar hinterlassen

E-Mail Adresse wird nicht veröffentlicht.


*