Den Himmel beobachten – Das richtige Teleskop finden

Das Teleskop ist eines der wichtigsten Instrumente von Hobbyastronomen. Doch um das richtige zu finden, braucht man eine kleine Einweisung.

Teleskoparten:

  1. Das klassische Linsenteleskop: Es ist in der Einsteigerklasse günstig, allerdings qualitativ nicht sehr hochwertig. Man muss auch noch den Farbfehler berücksichtigen, der bei einlinsigen und billigen Geräten zu einem Fokusproblem führen kann. Dabei liegt der Fokus aufgrund der Linsen bei unterschiedlichen Farben an unterschiedlichen Stellen. Dies kann durch den Einbau mehrerer Linsen behoben werden, allerdings steigen dadurch Preis und Gewicht.
  2. Das Spiegelteleskop; Hier ist das Newtonteleskop zu empfehlen. Dieses Teleskop bietet viel lichtsammelnde Fläche für wenig Geld, nur der Fangspiegel bzw. Sekundärspiegel reduziert sie ein wenig. Der Einblick bzw. Okularauszug ist seitlich, was bei kleineren Beobachtern zu Größenproblemen führen kann. Außerdem hat dieses Teleskop den Komafehler: Sterne und andere Objekte in Randnähe sehen aus wie flächige Scheibchen. Auch hier hängt die Stärke des Fehlers von der Teleskopqualität ab. Außer Newton- gibt es auch noch Dobsonspiegel. Ein „Dobson“ lässt sich nicht nachführen, weil er sich nur nach oben, unten, rechts und links bewegen lässt. Man kann damit also nicht fotografieren. Er ist auch sehr schwer, weil er für dasselbe Geld noch mehr Öffnung bietet mit denselben Vor- und Nachteilen wie beim Newton.
  3. Kadiotropische Systeme. Hierbei ist bei jedem System der Einblick hinten. Ein kadiotropisches System besteht grundlegend aus zwei Spiegeln, dem Hauptspiegel und dem Nebenspiegel. Im Hauptspiegel ist ein Loch, damit das eingefangene Licht vom Nebenspiegel auch betrachtet werden kann. Diese Systeme haben meist einen Korrektor, Beispiele sind hier das Schmidt-Cassegrain-Teleskop oder das Maksutov-Cassegrain-System. Es gibt auch kadiotropische Systeme ohne Korrektor, dies lassen sich dann beliebig nachrüsten. Allerdings sind diese Teleskope sehr teuer und haben auch einen weiteren Nachteil: Das Spiegelschifting. Dieser Fehler hat etwas mit der Fokussierung zu tun. Dabei kann sich der Fokus im Bild verändern, zudem haben kadiotropische Systeme sehr lange Brennweiten, von 1 Meter bis zu 3 Meter. Die Vergrößerung ist hierbei sehr hoch, wodurch die Bildqualität sehr von der Atmosphäre abhängig ist. Abhilfe schafft hier eine Brennweitenreduzierung. Erschwerend kommt noch das hohe Gewicht hinzu, was gerne mal 1,5 mal so schwer wird wie ein „Newton“ oder „Dobson“ mit gleicher Öffnung. Sie eigenen sich hauptsächlich zum Fotografieren von sehr kleinen Himmelsobjekten wie Planeten.
  4. Als Letztes gibt es noch sog. Kamerateleskope. Ich empfehle diese Teleskope nur Astronomen mit Erfahrung in der Astrofotografie. Sie sind für Einsteiger nicht geeignet, weil nur mit der Kamera fotografiert werden kann. Die visuelle Beobachtung bzw. Beobachtung mit dem Auge ist hier nicht möglich, weil man dann den Kopf direkt vor das Teleskop halten müsste. Kamerateleskope haben sehr geringe Vergrößerungen und sind daher vor allem für Aufnahmen von größflächigen Objekten wie dem Nordamerikanebel verwendbar.

Zum Schluss noch ein Tipp: lasse dich von großen Zahlen und Vergrößerungen nicht beindrucken, wenn du auf der Suche nach Teleskopen bist. Die meisten Angaben werden in Millimetern angegeben. Hohe Vergrößerungen sind nicht so wichtig wie ein gute Qualität!

Die Milchstraße – So wird sie fotografiert und erforscht

Zarte Bogen, Sonnenuntergang, Stein

Die Milchstraße besteht derzeit aus ca. 100 Milliarden Sternen. Sie werden nun Stück für Stück von dem Satelliten Gaia katalogisiert.

Extrem lichtschwach ist die Milchstraße eigentlich. Meist täuscht das schöne Foto von der Milchstraße, das du hier (oben) siehst. Um sie zu fotografieren, sind Städte aufgrund ihrer Lichtabstrahlung gänzlich ungeeignet. Man kann nur einen leichten Schweif erahnen, der auf Fotos ein bisschen heller wird. Deshalb habe ich mich in die Berge begeben, nach Österreich, wo wenigstens ein bisschen weniger Lichtverschmutzung herrscht. Dort kann man sie schon etwas besser sehen, die Milchstraße. Doch für „schöne“ Fotos reicht das noch lange nicht.

Man muss sich in komplett natürliche Gebiete begeben. Solche Orte findet man mit der App Darksky zum Beispiel. Kroatien oder Russland bieten viele Gebiete, die komplett ohne Lichtverschmutzung zu haben sind. Doch es muss nicht unbedingt so weit sein. Wer tief in die Alpen hineinwandert (niemals ohne Wanderweg), der findet ähnlich dunkle Orte. Manche Hotels sind extra für solche Besucher ausgelegt.

Um die Milchstraße zu fotografieren, braucht man eine Kamera (vorwiegend DSLR und spiegellose Systemkameras) und ein Weitwinkelobjektiv. Die Milchstraße sollte relativ schnell gefunden sein, kritisch wird es mit der richtigen Belichtungszeit, welche bei Weitwinkelobjektiven gern mal 20s betragen darf, den meisten Objektiven reichen aber eigentlich schon 15s. Diese Empfehlung hängt aber von deinem Standort ab: je dunkler der Ort desto kleiner die Belichtungszeit. Will man die Milchstraße im Detail fotografieren, muss man zum 100mm-Objektiv greifen. Um zu fokussieren, braucht man nur einen hellen Stern. Besonders sehenswert sind die Andromedagalaxie (wo man auch mal 200 oder 300mm nutzen sollte), der Amerikanebel und diverse andere flächige Nebel. Und wenn man Glück hat und eine sehr hohe ISO-Zahl (die Chipempfindlichkeit) einstellt, dann solltest auch bald mit einem schönen Foto von der Milchstraße belohnt werden.

Gravitationswellen- Was ist das?

Schwarzes Loch, Raum, Weltraum

Sicher hat jeder den Begriff der Gravitation schon einmal gehört, ob im Fernsehen oder im nächstbesten Blog oder von einem Verwandten. Für die dahinter stehenden Wellen, die Gravitationswellen, wurde sogar ein Nobelpreis vergeben.

Das Wort Gravitationswelle taucht fast überall auf. Doch was sind das für Wellen? Es passiert in einigen Kilometern Entfernung. Zwei Schwarze Löcher umkreisen sich gegenseitig: plötzlich ist nur noch eines da. Sie sind kollidiert und haben bei dieser enormen Energiefreigabe den Raum winzig gekrümmt. Wir sprechen hier immerhin von Abständen, die kleiner sind als ein Atom. Und trotzdem ist es den Forschern gelungen, die Verschiebungen in der Raumzeit zu messen; mithilfe von Laser-Interferometern. Für den Nachweis und die Entwicklung so feiner Technik wurde schließlich der Nobelpreis vergeben.

Doch nicht nur, wenn Schwarze Löcher kollidieren, passiert so etwas, auch bei Neutronensternkollisionen kann es vorkommen. Und genau so eine wurde erst kürzlich gemessen. Im Gegensatz zu Schwarzen Löchern ließ sich die Kollision auch im elektromagnetischen Spektrum erkennen, da die Anziehungskraft von Neutronensternen nicht stark genug ist, um Licht einzufangen. Die Standorte der jeweiligen Schwarzen Löcher und Neutronensterne lassen sich aber leider nicht so genau orten, es existieren teilweise riesige Bereiche, in denen sie sich befinden können. Große Schwarze Löcher existieren in den Kernen von Galaxien. Man kann sie nicht direkt beobachten, aber die umgebenden Sterne kreisen um sie und die Materie in ihrer Nähe sendet viel Radio- und Ultraviolettstrahlung aus; so lassen sich die Standorte der Schwarzen Löcher dann bestimmen.

Der Mond – Ein Begleiter entsteht

Vollmond, Mond, Hell, Himmel, Raum

Als die Erde während ihrer Frühphase langsam abkühlte, gab es noch einen marsgroßen Protoplaneten, Theia, der der Erde immer mal wieder bedrohlich nahe kam.

Eines Tages stieß er mit dieser zusammen. Es wurde viel Gestein und weiteres „Material“ in die Erdumlaufbahn geschleudert; manches entkam der Gravitation auch. Dieses Erdmaterial baute sich in der Umlaufbahn zu einem Ring, in dem sich dauernd Kollisionen ereigneten, bis schließlich ein Objekt dominierte: der Mond war geboren. Er sah natürlich nicht genau so aus wie heute, denn es fehlten noch die Mare (die dunklen Flecken auf dem Mond) und die Krater.

Die entstanden während des „großen Bombardements“, eines Ereignisses in der Geschichte des Sonnensytems, in dem viele Asteroiden ihre Umlaufbahn verließen. Jupiter und Saturn störten ihre Umlaufbahnen, weshalb manche einfach weggeschleudert wurden. Viele von ihnen fielen auf die Erde und den Mond. Bei kleineren Einschlägen auf dem Mond entstanden die Krater, aus den größeren Brocken die Mare. Wenn nämlich ein großer Asteroid aufschlug, dann floss in den (tiefen) Krater das damals noch flüssige Mondinnere. Das Innere war dunkler als die Mondoberfläche. Mit der Zeit ließ der Asteroidenhagel nach und seitdem hat sich die Oberfläche des Mondes kaum verändert – nur ab und zu schlug noch ein Asteroid ein.

Sterne – interstellare Chemiker

Die Sonne ist ein lichtspendender Riese, der für das Leben auf der Erde überlebenswichtig ist. Doch wie funktioniert so ein Stern eigentlich?

Nun, es gibt zwei Varianten: die normale, die bei sonnenähnlichen Sternen wie der Sonne vorkommt, und diejenige, die auch unter dem Namen „Bethe-Weizsäcker-Zyklus“ bekannt ist. Dieser beginnt, wenn die Temperaturen im Stern 14 Millionen °C erreichen. Kommen wir zunächst zu dem „normalen“ Prozess: die Kernfusion. Dabei verschmelzen im Kern des Sterns vier Wasserstoffatome zu einem Heliumatom. Er beginnt, wenn der Stern bei seiner Geburt mehr als 0,07 Sonnenmassen hat.

Der zweite Prozess, der, wie gesagt, erst ab 14 Millionen °C beginnt, ist häufig in größeren Sternen anzutreffen, die genug Masse haben, um diese Temperatur im Inneren zu erreichen. Dabei fusionieren die Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff (die genaue Fusion ist leider zu kompliziert, um sie hier im Detail zu erörtern). Die Sonne bekommt durch diesen Zyklus auch nur 1,6 % ihrer Energie. Wenn der Wasserstoff im Kern aufgebraucht ist (1. Variante der Energiegewinnung), dann beginnt die Fusion von Helium zu Kohlenstoff, von Kohlenstoff zu … usw.

Wann endet die Energiegewinnung?

Durch diese Fusionen gewinnt die Sonne weiter Energie, bis sie mit dem Fusionieren des Elements Eisen beginnt. Allerdings entsteht bei Fusion von Eisen keine Energie, welche den Kern vor dem Druck der äußeren Schalen schützen würde. Dann wird der Kern von den äußeren Schalen so weit komprimiert, bis das Ganze mit einer großen Explosion auseinanderfliegt: der Stern ist gestorben (bei der Sonne nennt man das dann eine Kilo-oder Supernova).

Den Nachthimmel fotografieren – aber wie?

Bei wem ich in meinem vorhergehenden Artikel das Interesse für Astronomie wecken konnte, für den habe ich hier einen Artikel, indem man erfährt, wie er man den Nachthimmel recht ordentlich ablichten kann.

Alles was man dafür braucht, ist eine Kamera, ein eventuell vorhandenes Teleskop, einen Kameraadapter (welcher passt? dazu später mehr!) und eine Montierung mit Nachführung.

Was ist eine Nachführung? Nun, das ist ein Motor in der Rektaszensionsachse/Stundenachse der Montierung, der die Bewegungen der Rotation des Himmels (eig. der Erdrotation) mehr oder weniger gut entgegenwirkt (man kann die Genauigkeit mit einem Autoguider erhöhen, das sei hier aber nur am Rande erwähnt). Wenn man nämlich zu lange belichtet, dann werden die Sterne nach und nach strichförmiger.

Welchen Adapter brauche ich? Das hängt ganz von Kamera und Okularauszug ab (das Teil, in das man das Okular platziert). Bei einer spiegellosen Systemkamera wird z. B. statt eines Objektivs der Adapter angelegt, ebenso bei einer DSLR. Hierbei müssen das Bajonett und die Größe des Okularauszugs (gängige Größen sind 1.25″ und 2″) genau passen. Bei Kompaktkameras, welche kein wechselbares Objektiv haben, ist eine Halterung hinter dem Okularauszug erforderlich (afokale Fotografie). Dabei muss man darauf achten, dass für die afokale Fotografie ein Okular im Auszug notwendig ist. In diesem Artikel beschränken wir uns aber auf eine DSLR (digitale Spiegelreflexkamera).

Um eine ausreichende Genauigkeit der Nachführung zu gewährleisten, muss man die Montierung ausrichten, d.h. die Polachse muss genau parallel zur Erdachse stehen. Dies erreicht man, indem die man den sog. Polarstern im Polsucher (am Ende der Polachse) genau in die Mitte positioniert. Ist die Montierung exakt ausgerichtet, so kann mit dem Fotografieren begonnen werden. Fokussiert wird mit dem Fokussierad am Okularauszug. Wenn man nach einigem Hin und Her im Live-View der Kamera immer noch keinen Stern entdecken kann, dann gelingt dies sicher, wenn man sich am Nachthimmel einen hellen Stern sucht, dies auch mit der Kamera probiert – und ihn dann fokussiert. Der Fokus bleibt bei anderen Sternen dann (relativ) gut erhalten. Bevor man mit dem Foto beginnen kannt, ist die Kamera auf den manuellen Modus zu stellen und die Belichtungszeit zu erhöhen; bei kurzen Belichtungszeiten fällt nämlich nicht genug Licht in auf den Chip in der Kamera.

Nun steht dem ersten Nachthimmel-Foto auch schon nichts mehr im Weg. Hinweis: manche Kameras blockieren, wenn sie kein Objektiv haben. Diese Funktion lässt sich in den Einstellungen ausschalten.

Das Weltall beobachten – aber wie?

Orionnebel von einem größeren Teleskop aufgenommen

Die etwas größeren Sternwarten in den Städten werden häufig von Vereinen betrieben, um einerseits die Kosten zu decken und andererseits das Erlebnis an großen Teleskopen mit anderen Hobbyastronomen zu teilen.

Leider sind viele dieser Sternwarten (Vereine) „vom Aussterben bedroht“, da sie wenig Nachwuchs finden. Auch wenn viele Kinder die farbenprächtigen Fotos von Galaxien und Nebeln interessant finden, bevorzugen sie scheinbar eher die auf YouTube eingestellten Promi- oder Schminkvideos und zeigen kein dauerhaftes Interesse am „Sternegucken“.

In Sternwarten wie diesen lässt sich das Weltall ganz nah herholen…

Manche Eltern kaufen ihren Kindern ein Telekop, aber meist sind diese aus Supermärkten oder Discountern. Sollten die Kinder und Jugendlichen einen Blick durch das „Röhrchen“ wagen, so zeigt sich eben durch die „schlechte Qualität“ dieser Instrumente nicht die erhoffte Galaxie oder der farbenfrohe Nebel (chemische Elemente, die Licht aussenden). Nebel sehen dann nämlich eher aus wie komische „Schleier“ (sollte das Teleskop überhaupt genug Licht sammeln). Gerade aufgrund der eintönigen „Bilder“, die durch dieses Teleskop gemacht werden, verlieren Kinder schnell das Interesse an der Astronomie.

Obwohl viele renommierte Vereine Führungen oder Vorträge speziell für Kinder abhalten, steigt das Durchschnittsalter der Vereinsmitglieder verhältnismäßig schnell an. Manchmal gesellt sich doch ein Kind zu einem Verein und dann kann es sein, dass dieser ein jüngeres Mitglied dazubekommt. Dennoch verlieren scheinbar auch die vermeintlichen Neuzugänge nicht selten das Interesse an der Astronomie, weshalb vor allem kleinere Vereine oftmals mehr Mitglieder verlieren als Neue dazukommen.

Diese kleinen Vereine sterben heutzutage langsam aus. Sollte man sich (hoffentlich) doch für die Astronomie interessieren oder mit dem Gedanken spielen, sich ein Telekop zuzulegen, so rate ich eher zu einem kleinen, guten Feldstecher. Damit kann man zwar nicht diese farbenprächtigen Nebel oder Galaxien sehen kann, aber sehr wohl offene Stern- und größere Kugelsternhaufen, was fürs Erste reichen dürfte, um einen Eindruck von der Welt „da draußen“ zu bekommen, ohne gleich auf teure Teleskope zurückgreifen zu müssen. Und schließlich bleibt auch immer noch die Option, ein Mitglied in einem Verein zu werden, der Sternwarten betreut.

Fazit: Womöglich kann dieser Artikel dazu beitragen, dass euer (nachhaltiges) Interesse für Astronomie geweckt ist.  Sollte sich bei zunehmendem Interesse kein Verein finden, bleibt immer noch der Kauf eines qualitativ hohen Teleskops. Allerdings ist dabei darauf zu achten, dass dieses in einem Teleskopgeschäft gekauft wird und die Qualität dem entspricht, was man sich später erwartet, im Weltall zu sehen. Gute Teleskope beginnen bei etwa 800€.