Abenteuer Astronomie

Zunächst einmal hat Obstruktion im Sinne von uns Hobbyastronomen nichts mit COPD, der »chronisch obstruktiven Lungenerkrankung« zu tun. Gemeinsam ist beiden lediglich der Begriff »obstruktiv« oder »Obstruktion«, der so viel wie Verengung oder Verschließung bedeutet. Im astronomischen Bereich versteht man unter Obstruktion die Einengung des verfügbaren Lichtwegs innerhalb eines Teleskops. Warum sollte aber jemand auf die Idee kommen, den verfügbaren Lichtweg eines Teleskops einzuengen? Man weiß doch genau, dass besser als Öffnung nur »mehr Öffnung« ist.

Die Gründe hierfür liegen in der Bauart verschiedener Teleskoptypen, wo einzelne optische Elemente innerhalb des Weges des Lichts angebracht werden müssen, um nicht andere Verschlechterungen in Kauf zu nehmen.

Frei von Obstruktion sind üblicherweise Refraktoren, bei denen das von der Frontlinse (Objektiv) gesammelte Licht ungehindert bis zum Okular verlaufen kann, um dort das Bild des beobachteten Objektes zu erzeugen.

Anders ist es bei praktisch jedem Spiegelteleskop, ob es sich hierbei um ein Newton-Teleskop, ein Maksutov-Teleskop oder ein Schmidt-Cassegrain-Teleskop handelt. Hier wird das einfallende Licht nämlich ebenfalls gebündelt, aber in die Richtung des einfallenden Lichtes zurückgeworfen. Um dieses Licht dennoch verwenden zu können, muss es in irgendeiner Form wieder aus dieser Richtung herausgebracht und zum Auge des Beobachters geführt werden. Bei einem Newton-Teleskop wird das Licht hierfür von einem kleinen Spiegel aufgefangen und seitlich herausgeführt, bei einem Schmidt-Cassegrain- oder Maksutov-Teleskop wird das Licht wieder in der Einfallsrichtung zurückgeworfen und verlässt durch eine zentrale Öffnung im Hauptspiegel den Hauptkörper des Teleskops, um zum Okular zu gelangen.

Dieser für die Umlenkung des Lichts erforderliche Spiegel hat nun zwei störende Effekte:

• Er verringert die Menge des einfallenden Lichtes, da er das einfallende Lichtbündel teilweise abschattet und somit das resultierende Bild verdunkelt.
• Es kommt an den Rändern des Spiegels zu Lichtbrechungen, die das Licht an Stellen führt, wo es nicht hingehört und deshalb den Kontrast mindert.

Der erste Punkt ist weniger tragisch. Betrachten wir ein Spiegelteleskop, bei dem der Hauptspiegel 200mm Durchmesser und der Fangspiegel 40mm Durchmesser hat, so spricht man von einer Obstruktion von 20% (40mm/200mm × 100%). Bezogen auf die Fläche der Spiegel macht die Obstruktion allerdings nur noch 4% aus. Vom einfallenden Licht werden also nur 4% verschluckt, was im Betrieb buchstäblich nicht ins Auge fällt. Selbst bei einem Schmidt-Cassegrain-Teleskop mit einer Obstruktion von typischerweise 30% sind es nur 9% des Lichtes, die abgeschattet werden, was ebenfalls kaum bemerkbar ist.

Bessere Abbildungsleistung von Refraktoren

Viel störender allerdings ist die Kontrastreduktion, die sich durch das am Spiegelrand gebrochene Licht ergibt. Deshalb hat ein guter Refraktor eigentlich immer eine bessere Abbildungsleistung (Helligkeit und Kontrast) als ein gleich großes Spiegelteleskop. Die Schärfe hingegen kann bei beiden durchaus vergleichbar sein. Je mehr Licht man allerdings sammeln möchte, desto teurer werden Refraktoren. Deshalb sind im Bereich von 8″ und mehr praktisch nur noch (bezahlbare) Spiegelteleskope im Einsatz. Der Gewinn an Helligkeit und Schärfe (und die Bezahlbarkeit) überwiegen hier bei weitem die Verluste durch die Obstruktion.

Zwei Besonderheiten sind hier noch zu erwähnen: Beim sogenannten Schiefspiegler handelt es sich um ein Spiegelteleskop, bei dem das einfallende Licht leicht schräg reflektiert wird, so dass der Umlenkspiegel nicht mehr das einfallende Licht behindert. Bei einem Newton-Teleskop muss der Umlenkspiegel von Streben gehalten werden, die in den Strahlengang hineinragen. Die resultierende Obstruktion geht zwar gegen Null, aber auch hier kommt es zu lichtbrechenden Effekten, die die (teilweise sogar gewollten) sogenannten Spikes an hellen Sternen erzeugen.