Das Schmidt-Cassegrain Teleskop
Der "Cassegrain" verdankt seinen Namen dem französischen Arzt und Astronom Giovanni D. Cassegrain, der um 1672 das Newton-Teleskop weiterentwickelte, in dem er anstelle des dort verwendeten planen Fangspiegels einen konvexen einbaute, der die Gesamtbrennweite seines Teleskops etwa vervierfachte. 1931 kombinierte der Optiker Bernhard Schmidt von der Sternwarte Hamburg dieses System mit einer nach ihm benannten Korrekturplatte. Das Schmidt-Cassegrain Teleskop war nun erfunden.
Ein Spiegelteleskop dieser Bauart ist ein sehr kompaktes Instrument.
Folgendes Beispiel soll das verdeutlichen:
Ein Schmidt-Cassegrain mit einer Öffnung von
254 mm bzw. 10" und 2,5m Brennweite hat eine Tubuslänge von nur ca. 600 mm. Mit Ausnahme des
Maksutovs bietet kein anderes Teleskop eine derart kompakte Bauweise im Verhältnis zur Brennweite.
Das typische Öffnungsverhältnis liegt in der Regel bei f/10.
Allerdings darf dabei nicht verschwiegen werden, daß die Vorteile dieser kompakten Bauweise zu Lasten der optischen Eigenschaften gehen. Das Licht wird von insgesamt vier optischen Flächen "behandelt", (beide Flächen der Schmidtplatte, Primär- und Fangspiegel) bevor es das Okular erreicht. Dadurch verliert das Teleskop etwas Licht und zeigt gewisse Schwächen, was Bildschärfe und Kontrast betrifft. Ein weiterer Grund ist der Fangspiegel, der mitten im Strahlengang liegt und ein Teil des Hauptspiegels abgeschattet, was nicht nur ein wenig Lichtstärke kostet, sondern auch zu weiteren störenden Beugungserscheinungen führt.
Ein weiterer Nachteil dieses Teleskoptyps ist, daß der Primärspiegel meistens schwer oder gar nicht nachjustierbar ist. Einzige Möglichkeit wäre dann eine Justage am Fangspiegel.
Trotzdem ist gerade das Schmidt-Cassegrain-Teleskop das am häufigsten eingesetzte Teleskop, denn es ist durch Massenproduktion auch mit großen Öffnungen einigermaßen preiswert. Außerdem ist dieser Teleskoptyp bei geringem Platzangebot am Aufstellungsort meist die einzig verwendbare Teleskop-Variante mit hinreichend großer Öffnung.
Die nachfolgende Skizze verdeutlicht die Funktionsweise eines Schmidt-Cassegrain-Teleskops.
Fazit:
Teleskope vom Typ Schmidt-Cassegrain sind aufgrund ihrer kompakten Bauweise und ihres vergleichweise geringen Gewichts besonders geeignet, wenn eine gute Transportabilität gewährleistet sein muß. Jedoch zeigt dieser Teleskoptyp einige Schwächen bezüglich Schärfe und Kontrast gegenüber eines Refraktors oder eines Schiefspieglers gleicher Öffnung.
Tubus
Ein stabiler Tubus hält die Einzelteile des Teleskops zusammen.
Okularauszug
Der Okularauszug befindet sich hinter der Brennebene und sollte 1¼"-Okulare aufnehmen können, da diese in ausreichender Vielfalt verfügbar und meist relativ preiswert sind.
Brennebene
In der Brennebene wird ein "virtuelles" Bild dargestellt, das dann vom Okular vergrößert wird. Damit stellt das Okular so eine Art "Mini-Mikroskop" dar.
Primärspiegel
Der Hauptspiegel ist meist sphärisch geschliffen und hat die Aufgabe, möglichst viel Licht zu sammeln. Am Strahlengang, insbesondere an den grün dargestellten Randstrahlen kann man sehr schön erkennen, warum es so wichtig ist, daß der Hauptspiegel einen etwas größeren Durchmesser haben muß als die freie Öffnung, die durch die Blende definiert ist.
Blendrohr
Eine deutliche Kontrastverbesserung des dargestellen Bildes erreicht man durch dieses Blendrohr, das schräg einfallendes Licht durch die Schmidt-Platte nicht in das Okular gelangen läßt. Dieses Blendrohr ist bei guten Geräten innen mit einem ´Anti-Reflexions-Profil´ ausgestattet, was die Abbildungsqualität weiter steigert.
Fangspiegelblende
In diese Blende ist der Fangspiegel montiert. Gleichzeitig wird der Fangspiegel damit justiert.
Fangspiegel
Durch seinen konvex-sphärischen Schliff vergrößert der Sekundärspiegel die Gesamtbrennweite des Teleskops etwa um den Faktor 4. Dadurch kommt ein Teleskop dieser Bauart mit extrem kurzen Tubuslängen aus.
Schmidt-Platte
Die asphärisch geschliffene Korrekturplatte verringert die sonst auftretene sphärische Abberation des Gesamtsystems. Gleichzeitig dient die Schmidt-Platte als Staubschutz für den Primärspiegel.
Blende
Die Blende vor der Schmidt-Platte definiert die freie Öffnung des Teleskops.
Strahlengang
Die parallelen Lichtstrahlen gelangen von rechts in den Tubus und gelangen vom Hauptspiegel reflektiert und gebündelt zum mittig angeordnteten Fangspiegel. Dieser sitzt kurz vor der Brennebene des Hauptspiegels und weitet durch seine konvexe Form das Lichtbündel wieder etwas auf, was zu der enormen Brennweitenverlängerung führt. Das Licht gelangt so durch eine Bohrung im Hauptspiegel in den Okularauszug. Rot dargestellt ist der Mittenstrahl, der im Okular genau in der Mitte zu sehen ist. Der Randstrahl ist grün dargestellt und ist im Okular ganz am Rand zu sehen. Der Eintrittswinkel zwischen Mittenstrahl und Randstrahl beträgt ca. 30´. Zusammen mit der Brennweite ergibt sich daraus der Durchmesser der Brennebene.
Beispiele:
Celestron und Meade sind führende Hersteller in Sachen Schmidt-Cassegrain-Teleskope. Durch Massenfertigung können sie diese Instrumente zu moderaten Preisen bei einer guten Qualität anbieten.
Celestron 11´´ SCT 279/2800 auf Deutscher Montierung CGEM
Für die Astrofotografie ist die parallaktische (=polare) Aufstellung optimal. Die Montierung ist mit einer computergesteuerten Objektpositionierung ´GoTo´ ausgestattet. Für große Kamerachips, die nahezu das gesamte ausgeleuchtete Bildfeld nutzen, sollte ein ´Reducer / Flattener´ verwendet werden.
Gesamtgewicht: 43,3 kg
Meade 10´´ ACF 254/2500 auf einer extrem stabilen Gabelmontierung
Für die Astrofotografie ist die azimutale Aufstellung problematisch, hier kann aber mit einer Polhöhenwiege nachgerüstet werden. Die Montierung ist ebenfalls mit ´GoTo´ ausgestattet. ACF steht für ´Advanced Coma Free´ - der Hersteller garantiert eine nahezu punktförmige Sternabbildung über das gesamte nutzbare Bildfeld.
Gesamtgewicht: 43 kg
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