Vergleich Refraktor 102/1200 – Maksutov 150/1500

Vergleich Refraktor 102/1200 – Maksutov 150/1500

 

Besonders in der älteren Literatur wird häufig die Meinung vertreten, dass ein Refraktor einem Spiegelteleskop mit Obstruktion überlegen ist. Zuweilen wird behauptet, dass ein doppelt so großer Spiegel benötigt wird, um bei Planeten dieselben Details wie mit einem Refraktor sehen zu können. Im Bild 1 ist ein achromatischer Refraktor und ein Spiegelteleskop zu sehen. Da der Spiegel etwa den 1.5-fachen Durchmesser des Refraktors hat, ist ein Vergleich beider Fernrohre interessant. 

 

 

Bild1: Maksutov 150/1500 von Intes (oben) und achromatischer Refraktor 102/1200 (unten)

 

Bei dem Spiegelteleskop handelt es sich um ein Maksutov mit einer Obstruktion von 35%.  Beim Test am Stern zeigt der Maksutov keine sichtbaren Aberrationen, wenn er am Stern ordentlich justiert ist. Das Justieren ist ziemlich umständlich, da sich die Justierschrauben unmittelbar neben dem Okularauszug befinden. Für Detailbeobachtungen, besonders bei kaltem Wetter, muss der Maksutov mit einer Taukappe ausgerüstet werden. Dies ist erforderlich, da (abgesehen davon, dass die freiliegende Meniskuslinse leicht vereist) sonst das Bild sehr unruhig ist. Außerdem muss der Tubus noch bei kaltem Wetter isoliert werden (Bemerkung: im Bild 1 ist der Maksutov ohne Taukappe und Isolierung dargestellt). Besonders deutlich zeigt sich dies an der Cassini-Teilung beim Saturn. Ohne Taukappe ist die Teilung in kalten Winternächten auch bei sehr gutem Seeing nur sehr schlecht zu erkennen. Mit Taukappe ist sie dann deutlich und bei großer Ringöffnung auch umlaufend zu sehen. Mit zusätzlich isoliertem Tubus erscheint sie dann mit hohem Kontrast als scharfer schwarzer Strich.

Der Refraktor wurde unter Verwendung eines Fraunhoferobjektivs selbst gebaut (siehe unter Selbstbau). Zur Vermeidung von Streulicht enthält der Tubus Blenden, die zur Verringerung des Tubusseeings Bohrungen enthalten. Am Stern zeigt der Refraktor bis auf eine leichte Unsymmetrie ein fast perfektes Beugungsscheibchen. Die Unsymmetrie ist nur bei sehr gutem Seeing und genauer Prüfung zu erkennen. Bei der Unsymmetrie dürfte es sich um einen leichten Dreiblattfehler handeln.

Am Jupiter zeigt der Refraktor bei gutem Seeing etwas mehr Details als der Maksutov. Beim Mars zeigen beide Fernrohre dieselben Details. Die Bilder am Refraktor sind kontrastreicher und werden subjektiv als schärfer empfunden. Deutlich mehr Details zeigt der Maksutov am Mond. Allerdings ist auch hier das Bild am Refraktor deutlich kotrastreicher. Klar überlegen ist der Maksutov bei Doppelsternen. Ebenfalls punkten kann der Spiegel bei Deep-Sky Objekten. Da aufgrund der größeren Öffnung bei gleicher Austrittspupille die Vergrößerung höher ist, zeigt der Spiegel auch viele Flächenhafte Objekte besser.  

Damit ist der Spiegel bei den meisten Beobachtungen dem Refraktor überlegen. Der Spiegel ist außerdem kompakter und nur halb so schwer wie der Refraktor. Aufgrund dieser Eigenschaften, wird der Maksutov vor allem als leichtes Reisegerät genutzt.

Ein ausgesprochener Planetenspezialist für visuelle Beobachtungen ist der Maksutov aber nicht.

Diese praktische Erkenntnis entspricht auch theoretischen Überlegungen. Wie Bild 2 zeigt, kann es bei Systemen mit Obstruktion bei Objekten mit niedrigem Kontrast vorkommen, dass bei obstruierten Systemen die Kontrastschwelle des Auges bereits bei wesentlich geringeren Ortsfrequenzen erreicht wird als bei Systemen ohne Obstruktion (Schnittpunkt der roten Linie mit der grünen gestrichelten Linie für Systeme mit Obstruktion, Schnittpunkt der roten Linie mit der grünen durchgezogenen Linie für Systeme ohne Obstruktion). Bei Objekten mit hohem Ausgangskontrast kann es hingegen vorkommen, dass die Kontrastschwelle bei obstruierten Systemen später erreicht wird  (Schnittpunkt der roten Linie mit der schwarzen gestrichelten Linie für Systeme mit Obstruktion, Schnittpunkt der roten Linie mit der schwarzen durchgezogenen Linie für Systeme ohne Obstruktion). Diese Effekte hängen von der Größe der Obstruktion und von der Leistungsfähigkeit des Auges ab, die individuell verschieden sein kann. Außerdem hängt die Kontrastübertragung natürlich wesentlich von den Aberrationen ab. Da es sich bei beiden Fernrohren um Optiken mit geringen Aberrationen handelt und die Obstruktion beim Maksutov mit 35% erheblich ist, dürfte Bild 2 die Verhältnisse annähernd richtig beschreiben. Damit wäre dann auch theoretisch erklärt, dass ein Fernrohr mit wesentlich kleinerer Öffnung prinzipiell mehr am Jupiter zeigen kann. Offensichtlich wirkt sich das beim Refraktor deutlich sichtbare sekundäre Spektrum nicht so stark kontrastmindernd aus.

 

 

 

 

Bild 2: Kontrast in Abhängigkeit von der Ortsfrequenz für Objekte mit einem Ausgangskontrast von 100% (schwarze Linien) und Objekte mit geringem Ausgangskontrast (grüne Linien). Die rote Linie stellt die Auflösungsgrenze des Auges für ein helles Objekt für verschiedene Ortsfrequenzen dar. Die durchgezogene schwarze und grüne Linie gelten jeweils für ein aberrationsfreies Teleskop ohne Obstruktion, die gestrichelten Linien gelten für ein aberrationsfreies Fernrohr mit Obstruktion.

Bemerkungen: Das Diagramm wurde aus [1] übernommen. Dabei wurde das Diagramm lediglich abskizziert, ohne auf konkrete Werte zu achten (dies ist nicht erforderlich, da hier nur der Effekt grundsätzlich gezeigt werden soll, die Auflösungsgrenze des Auges dürfte ohnehin individuell verschieden sein).

In [1] ist die Ordinate mit CT (contrast transfer coeffizient) bezeichnet. Dies ist nicht korrekt (CT ist definiert als Quotient aus Bild- und Objektkontrast), es handelt sich um den Bildkontrast.       

 

 

[1] Rutten, H.; van Venrooij, Martin: Telescope Optics; Willmann-Bell, Inc; 1988