Ideen und Recherchen

Wir entschieden uns dafür, ein Newton Spiegelteleskop zu bauen. Dieser Teleskoptyp ist vom Aufbau gesehen relativ einfach und günstig zu bauen. Die grundlegende Konstruktion des Teleskops ist auf dem Bild zu sehen.

Das Spiegelteleskop besteht aus 3 optischen Teilen:

• Hauptspiegel: Der konkave geschliffene Hauptspiegel bündelt das einfallende Licht. Weil ein Spiegel Licht jeder Wellenlänge gleich reflektiert, treten keine Farbfehler auf. Allerdings können auch bei einem Spiegelteleskop Komaeffekte auftreten.
• Fangspiegel: Der plane Fangspiegel reflektiert das Licht des Hauptspiegels aus dem Strahlengang hinaus. Er wird um 45° zur Hauptachse angebracht.
• Okular: Das reflektierte Licht trifft in das Okular. Das Okular ist ein Linsensystem, welches wie eine Lupe wirkt. Blickt man mit dem Auge ins Okular, so kann man das vom Hauptspiegel erzeugte reelle Zwischenbild nochmals vergrößert dargestellt betrachten.   

Die Leistung eines Newton Refraktors wird dadurch eingeschränkt, dass der Fangspiegel im Strahlengang des einfallenden Lichts liegt. Dies führt zu Abschattungen im Bild. Die theoretische Lichtsammelleistung fällt gegen einen Refraktor ohne Fangspiegel leicht ab. Der Fangspiegel mindert durch Beugungseffekte den Kontrast des Bildes.

Wir hatten uns somit grundlegend informiert und machten uns auf die Suche nach Webseiten mit Infos.  Folgende Seiten waren sehr hilfreich:

• Auf der Seite von den eifelTwister wird unter anderem der Bau eines kleinen und leichten Netwtonteleskop vorgestellt. Die optischen Komponenten stammen von Astromedia. Wir verwenden den gleichen Spiegel und möchten uns an dem dort gezeigten Teleskop orientieren. 
•  Im AtmWiki werden viele Themen zu Teleskopen gründlich erklärt. Die Seite lieferte uns wertvolle Hinweise und klärte viele unserer Fragen.
• Auf der Homepage von Toni Mayer war für uns der Teil über Okulare sehr wichtig. Die Seite liefert einen guten Überblick über die verschiedenen Typen. Auch auf dieser Seite fanden wir den Teleskop-Rechner - ein Tool, welches alle relevanten Daten für das Teleskop ausrechnet.
• Auf der Ferromel Seite wird eine einfache Methode des Okular Selbstbaus erklärt. Unser Okular wird nach einem ganz ähnlichen Prinzip aufgebaut.
• Auf der Astro Homepage von Frank und Peter Ziegenhein finden sich viele Erklärungen zu Berechnungen von Achromaten und Abbildungsfehlern.
• Auf der Seite des 70mm Clubs werden verschiedene Teleskope vorgestellt, welche auf Basis des Astromedia 70 mm Spiegel gebaut wurden. Diesen verwenden wir auch. 
• Im Astronomie Forum findet sich ein Beitrag, wie sehr einfach eine Fangspiegelhalterung gebaut werden kann.

Nach dem wir diese Seiten zusammengesucht hatten, begannen wir zu planen. Wir verfolgten dabei folgende Ziele:

• Das Teleskop sollte stabil und leicht transportabel sein. 
• Das Teleskop sollte möglichst kompakt sein.
• Das Gewicht sollte unter 1 Kilogramm sein.
• Die Vergrösserung sollte ungefährt 20-30 fach sein.

  Unsere Pläne und den Bau des Teleskops werden wir in 5 Kategorien dokumentieren:

• Tubus
• Okular
• Hauptspiegel
• Fangspiegel
• Sonstiges

Tubus

Wir entschieden uns für einen Gitterrohr-Tubus. Dieser hat den Vorteil, dass er sehr leicht und stabil ist. Das Teleskop kann somit problemlos transportiert werden. Die Kosten sind auch niedriger als bei einem kompletten Gehäuse. Die Materialien sollten alle im Baumarkt erhältlich sein. Der Tubus wird etwa 45 cm lang, da der Hauptspiegel eine Brennweite von 450mm hat.

Okular

Unser Okular sollte möglichst keine Farbfehler erzeugen, aber auch sehr kostengünstig und im Eigenbau herzustellen sein. Diese Eigenschaften erfüllt ein Plössl Okular. Es ist aus zwei gegeneinander gerichteten Achromaten (= ein verkittetes Linsenpaar) aufgebaut. Durch die Linsenpaare werden Farbfehler vermieden (eine Linse ist aus Kronglas, die zweite aus Flintglas). Der prinzipielle Aufbau und der Strahlengang ist im Bild rechts zu sehen.


Wir entschieden uns für Achromaten mit einer Brennweite von 26.5mm. Auf Grundlage dieser Daten lässt sich mit folgender Formel die Brennweite in Abhängigkeit des Linsenabstand und der Brennweite der Achromaten berechnen.

f_g steht für Gesamtbrennweite
f_1,2 für die Brennweite der Achromaten
d für den Abstand der Achromaten


Die Gleichung formten wir nach d um:

Wir wollten, dass unser Teleskop 30x vergrössert. Wir errechneten uns mithilfe folgender Formel die benötigte Brennweite für das Okular.
Brennweite Teleskop/Vergrösserung =  Brennweite Okular
Unser Okular muss somit eine Brennweite von rund 15 mm haben. Mit der ersten Gleichung errechneten wir den nötigen Abstand der Linsen. Er beträgt rund 6 mm. Mit diesen Angaben sind wir nun bereit, einen Bauplan zu entwerfen.

Hauptspiegel

Als Hauptspiegel setzen wir einen sphärischen Hohlspiegel von Astromedia ein. Er hat eine Brennweite von 450 mm und einen Durchmesser von 70 mm. Für den Hauptspiegel müssen wir uns eine leicht justierbare und kostengünstig herzustellende Montierung überlegen.

Fangspiegel

Als Fangspiegel nutzen wir einen Vorderflächen Spiegel von Astromedia. Dieser vermindert Doppelbilder, weil die spiegelnde Fläche vor und nicht hinter dem Glas liegt. Der Fangspiegel muss möglichst in alle Richtungen justierbar sein. Dies fordert eine komplexe Montierung.