Ein Schmidt-Cassegrain-Teleskop (SC) ist wegen seines guten Preis-Leistungsverhältnisses und der kompakten Bauform ein unter Astroamateuren gerne benutztes Instrument. Wegen der präzisen Abstimmung der optischen Komponenten aufeinander reagiert dieser Bautyp aber besonders empfindlich auf Justierfehler, so dass die Geräte im allgemeinen mit einem justierbaren Fangspiegel ausgerüstet sind. Da Haupt- und Fangspiegel sphärisch, also kugelförmig sind, ist die Justierung des Hauptspiegels im allgemeinen trotz öfter zu hörender gegenteiliger Äußerungen nicht notwendig (zumindest, wenn die Teile halbwegs vernünftig zusammengebaut sind, was aber alle Hersteller meines Wissen nach ohne weiteres hinkriegen).
Im Gegensatz zu Newtonteleskopen, die man am besten am Tage und ohne Okulare justiert, muss man SCs nachts oder - sehr behelfsweise - an künstlichen Sternen justieren.
Zur Justierung und Prüfung schaut man einen nicht zu hellen Stern bei recht hoher Vergrößerung (Okular 5 - 10 mm Brennweite) und ruhiger Luft an.
Schematische Darstellung der Bildfehler von Schmidt-Cassegrain-Teleskopen:
Linke und rechte Spalte: Stern im intra- und extrafokalen Bild
mittlere Spalte: Sternbild im Fokus
Obere Zeile: Perfekte Optik. Das fokale Sternbild ist scharf und von
wenigen runden Beugungsringen konzentrisch umgeben.
Mittlere Zeile: Zentrierfehler, durch Justierung zu beseitigen.
Die extrafokalen Bilder zeigen eine exzentrische Fangspiegelabschattung und
das fokale Bild ist unsymmetrisch mit "Schwänzchen".
Untere Zeile: Sphärische Aberration (Öffnungsfehler)
intra- und extrafokales Bild sind deutlich unterschiedlich. Das fokale Bild
ist nicht punktförmig und bleibt unscharf oder ist von einer sehr
großen Zahl von Beugungsringen umgeben. Dieser Fehler tritt auch bei
kurzen Einstellentfernungen (z. B. bei "Künstlichen Sternen")
auf. Das Teleskop sollte deshalb nachts am Stern überprüft werden,
um es auf sphärische Aberration zu testen!
Hat man den Stern in Bildmitte
positioniert, wird das Bild bei hoher Vergrößerung ein
wenig unscharf eingestellt. Dann sollte ein scharf begrenzter Kreis
mit einem zentral liegenden kreisrunden Loch (Abschattung des Fangspiegels)
erkennbar sein. Ist das Loch exzentrisch wie in der mittleren Zeile der Abbildung
oben, dann muss das Teleskop an den kleinen Innensechskantschrauben am
Fangspiegel (evtl. durch einen (orangenen) Deckel verdeckt!) justiert
werden, bis das Loch konzentrisch liegt. Da der Stern bei der Justierung
aus der Bildmitte herauswandert, muss man zur genauen Prüfung des
Ergebnisses den Stern mit der Montierung wieder genau in die Mitte fahren.
Man muss die Schrauben so drehen, dass sich der Stern entgegengesetzt dem
exzentrisch versetzten Fangspiegel bewegt (also zur "dickeren" Seite des
Ringes hin). Wenn das Bild so aussieht wie in der mittleren Zeile der Abbildung
oben oder den Bildern links und rechts, dann muss man den Stern also nach
unten bewegen. Das linke Bild ist bei dejustiertem Instrument intrafokal
aufgenommen, das rechte extrafokal.
Beim
Justieren sollte man zuerst diejenige der drei Schraube drehen, die etwa
in der gleichen Ebene liegt wie die Abweichung. Am Bildbeispiel oben also
die Schraube, die am Fangspiegel oben oder unten liegt, nicht die rechts
oder links stehenden. Die Drehrichtung probiert man am besten aus, denn das
Ergebnis ist meist unmittelbar in Form einer Verbesserung oder Verschlechterung
des Fehlers zu sehen. Um nicht ständig im Dunkeln mit feinen
Inbusschlüsseln hantieren zu müssen, habe ich mir handliche
Rändel auf die Stellschrauben geklebt (s. Abb. links). Damit bekomme
ich mein Gerät in wenigen Sekunden optimal eingestellt.
Sind die
Bilder eines Sterns recht unterschiedlich, wenn man den Bereich vor mit dem
Bereich hinter dem Fokus vergleicht (untere Zeile aus der Abbildung oben
oder Abb. rechts) oder unscharf ausgefranst, dann liegt sphärische
Aberration vor. Die bekommt man meines Wissens nach nicht weg und ist
ein echter optischer Mangel. Im Bild rechts liegt neben sphärischer
Überkorrektur außerdem ein leichter Astigmatismus vor, erkennbar
an den etwas elliptischen Scheibchen, deren Achse sich intra- und extrafokal
um 90 Grad versetzt. In allen diesen Fällen bekommt man kein richtig
scharfes Bild zustande. So etwas ist ein Grund zur Reklamation, genauso wie
elliptische Bilder, oder Dellen und Ausbuchtungen. Hilft alles nichts, kann
man versuchen, selbst Hand an die Optik zu legen. Dazu habe ich eine
kleine Anleitung verfasst.
Übrigens sind die Ringe, die man im unscharfen Bild sieht, nicht zu verwechseln mit den Beugungsringen! Letztere sind nur bei scharfem Bild, guter Optik und sehr ruhiger Luft zu sehen. Sie sind extrem klein. Der Abstand untereinander und vom Stern hat die Größe der Fernrohrauflösung, also beim 8-Zöller 0,6 Bogensekunden! Man sieht übrigens auch in schlechten Optiken Beugungsringe, aber gleich dutzendweise! Eine perfekte Optik hat absolut scharfe Ringe, aber nicht mehr als 2 oder 3 (mal mit einem guten Refraktor vergleichen!).
Ein anderer, allerdings mechanischer, Fehler von SCs ist das sogenannte
Spiegelshifting, das haben praktisch alle Schmidt-Cassegrain-Teleskope in
mehr oder weniger starkem Ausmaß. Bei hoher Vergrößerung
kippt das Bild etwas, wenn man den Fokusknopf bewegt. Das liegt daran, dass
der Spiegel zum Fokussieren entlang der optischen Achse verschoben wird und
dabei leider auch etwas kippt.
Um das zu vermeiden, haben sich findige Bastler zusätzliche
Okularauszüge ans Fernrohr gebaut. Mittlerweile gibt es so etwas auch
schon zu kaufen.
Ganz harte Bastler (z. B.
Axel
Martin) haben sich in die Spiegelverschiebung Teflonschrauben eingeschraubt.
Auch das soll helfen.
Zum Testen von Teleskopen und deren Justierung am Tage siehe mein Aufsätze: "Test von Fernrohren am Tage" und "Doppelsterne im Wohnzimmer", wobei aber zu beachten ist, dass alle astronomischen Teleskope, auch SCs, bei kurzen Einstellentfernungen (weniger als einige 100 m) ohnehin sphärische Aberration zeigen!
Das ultimative Buch zum Fernrohr-Test ist übrigens: H. R. Suiter: Star testing astronomical telescopes. Erschienen bei Willman-Bell und ist neben den bekannten online-Buchläden auch bei vielen Astrohändlern oder dem Astro-Shop erhältlich (ca. 30 Euro). Für Interessierte unbedingt empfehlenswert!
© Dr. Wolfgang Strickling, Drususstr. 15, 45721 Haltern am See. Tel: (0 23 64) 16 76 91
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