Abenteuer Astronomie

Jedes Objektiv, seien es Spiegel oder Linse, muss im Teleskop befestigt werden. Auch wenn es beim Tubus eines Teleskops oder bei der Montierung auf höchste Stabilität ankommt, kann eine besonders stabile Befestigung eines Objektivs neue und deutliche Probleme durch Verspannung verursachen.

Man muss sich hierbei ins Gedächtnis rufen, dass gute Linsen eine Genauigkeit von 1/8 Lambda oder besser aufweisen, das heißt, die Oberfläche der Linsen oder auch der Spiegel weicht an keiner Stelle um mehr als ein Achtel der Wellenlänge des Lichts von der idealen Form ab. Üblicherweise geht man hier von grünem Licht aus, das ist der Bereich um 500nm herum. Somit beträgt die Genauigkeit 85nm oder 1/11.000 Millimeter! Ein menschliches Haar ist zwischen 40µm und 100µm dick, also rund 1.000 mal so groß!

Nun ist es andererseits aber auch so, dass Glass keineswegs hart wie Diamant ist, vielmehr ist Glas sowohl elastisch als auch viskos. Die Viskosität beschreibt die Zähigkeit von Flüssigkeiten und tatsächlich fließt Glas und Krafteinwirkung, wenn auch über sehr lange Zeiträume hinweg (wie man an alten Kirchenfenstern, die nach unten hin dicker geworden sind, beobachten kann). Dieser Effekt wird bei Spiegeln und Linsen durch geeignete Materialwahl weitgehend vermieden. Aber die Elastizität spielt hier eine große Rolle. Sie sorgt dafür, dass Glas nicht bei der kleinsten Krafteinwirkung oder Temperatureinwirkung springt (speziell für Smartphones entwickelt man hier immer unempfindlichere Glassorten).

Aber gerade diese Elastizität hat bei der Befestigung nun auch ihre Nachteile. Zieht man die Befestigungen zu stark an, so verformt sich der Spiegel oder die Linse unter der Krafteinwirkung und schnell wird bei dieser Verformung ein Maß erreicht, dass die oben genannte Genauigkeit des Spiegels weit übertrifft, was dazu führt, dass Abbildungsfehler wie dreieckige Sterne oder Koma oder anderes entstehen können.

Bei einem Teleskopspiegel, der üblicherweise mit drei Klemmen gehalten wird, entstehen bei zu festem Anziehen schnell die erwähnten dreieckig verformten unscharfen Sterne. Bei einem Linsenteleskop entstehen ganz andere Effekte, da die Linse mit einem Schraubring gehalten wird, also rundherum gleichmäßig befestigt ist. Wird dieser Schraubring allerdings zu fest angezogen, weicht die Linse dem Druck wieder aus und wird insgesamt etwas stärker gekrümmt, also runder, was ebenfalls zu einer unscharfen Abbildung führt.

Es gilt also in der Praxis, solche Befestigungsschrauben oder -ringe etwas anzuziehen, um den Spiegel oder die Linse stabil zu halten, aber gleichzeitig wiederum nicht zu fest, um Verspannungen zu vermeiden.