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Montierungen
für Einsteiger
Man könnte behaupten, die einfachste Montierung für ein astronomisches Gerät ist die eigene Hand, die den Feldstecher hält. Das ist aber auch gleich ein gutes Beispiel, denn je nach Grösse und Gewicht des Feldstechers wird es ab 10-facher Vergrößerung schwierig, den Feldstecher ruhig zu halten. Für die grossen Feldstecher gibt es dann nicht selten Gewinde zur Montage auf einem Fotostativ.
Warum es auf die Montierung ankommt
Ein Teleskop ist gleich noch etwas ausladender und schwerer als ein Feldstecher, und selbst einem Einsteigerteleskop wird gerne eine 100-fache Vergrößerung abverlangt. Diese Vorgaben lassen schon erahnen, daß es mit einfachen Stativen nicht unbedingt getan ist.
Man spricht bei solchen Fernrohrmontierungen gerne von der Tragkraft. Dieser Begriff ist aber irreführend, denn eine Montierung, deren Tragkraft mit 5 Kilogramm angegeben ist, wird auch unter einem 10 Kilogramm schweren Gerät nicht zusammenbrechen. Es kommt vielmehr darauf an, dass die Montierung das angegebene Gewicht tragen kann, ohne bei jeder Berührung zu schwingen. Hier spielt auch die Baulänge des Teleskops eine Rolle, denn das schwerste Bauteil, die Linse oder der Spiegel, sitzen jeweils am vorderen bzw. hinteren Ende des Rohres, so dass durch die Hebelwirkung noch größere Kraft auf die Montierung einwirkt.
Der Einsteiger unterschätzt häufig, wie problematisch diese Schwingungen sind. Wer bei 100-facher Vergrößerung einen Planeten oder den Mond beobachten will, der muß zunächst einmal das Bild scharfstellen. Wenn aber nun das Bild bei der Berührung der Fokussierräder wild zu tanzen beginnt, ist es so gut wie unmöglich den Schärfepunkt zu finden. So mancher, der das Bild trotzdem einigermassen scharf hinbekommt, wird sich eingestehen müssen, dass die richtige Einstellung mehr erraten, als ersehen wurde.
Hinzu kommt, dass unmotorisierte Montierungen dem Beobachtungsobjekt nachgeschwenkt werden müssen. Ein Planet wandert bei angenehmen Vergrösserungen sehr rasch, in 10-20 Sekunden durch das Bildfeld des Okulares. Wenn nun die Montierung aber an die 10 Sekunden lang braucht, damit sich die Schwingungen nach der letzten Bewegung beruhigt haben, ist kein entspanntes Beobachten möglich. Man ist weit entfernt vom Spaß am Hobby.
In der Praxis sind Ausschwingzeiten von unter 2 Sekunden gut und vielleicht bis zu 4 Sekunden akzeptabel. Das hängt auch sehr von der persönlichen “Leidensfähigkeit” ab, aber es lohnt sich doch, diese Werte als guten Rat zu nehmen.
Montierungs-Bauarten
Im Grunde genommen findet man unter allen Montierungen nur zwei Funktionsprinzipien, nämlich parallaktisch und azimutal.
Eine azimutale Montierung funktioniert wie ein Fotostativ. Das Teleskop kann im Kreis parallel zum Horizont gedreht, und nach oben und unten geschwenkt werden. Damit ist jeder Punkt am Himmel erreichbar.
Die parallaktische Montierung kann man sich nun als Erweiterung der azimutalen Montierung vorstellen, indem diese so gekippt ist, dass eine Achse auf den Polarstern zeigt. Bei Drehung um diese eine Achse folgt das Teleskop genau der Bewegung der Gestirne im Nachtverlauf - von Aufgang bis Untergang. Deshalb diese schräge Achse. Man braucht also nicht wie bei azimutalen Montierungen zwei Achsen bewegen, um einem Gestirn zu folgen.
Die parallaktische Montierung
Die parallaktische Montierung gibt es in vielen Formen. Am gebräuchlichsten ist die sogenannte Deutsche Montierung, mit ihrer typischen Gegengewichtsstange.
Jeder kennt eigentlich den Tages-Lauf der Sonne. Sie steht zunächst niedrig im Osten, steigt bis zum Mittag im Süden auf und sinkt am Abend im Westen unter den Horizont - der Tagbogen der Sonne. Jedes Gestirn hat einen Tagbogen, nur dass es eben zu anderen Zeiten auf und untergeht. Verfolgt man mit einem azimutal montierten Teleskop einen Stern wie Betelgeuse im Sternbild Orion, so schwenkt man das Teleskop etwa gleichmässig von Ost über Süd nach West. Während der Stern von Osten nach Süden wandert, steigt er immer höher, man muß das Teleskop also gleichzeitig auch nach oben schwenken. Auf dem Weg von Süden nach Westen schwenkt man es wieder abwärts. Man bewegt das Teleskop auf einer azimutalen Montierung also in zwei Achsen, nur um den Stern zu verfolgen.
Die Bewegung des Sterns, die wir verfolgen, entsteht durch die Erddrehung. Die Erde aber dreht sich nur um eine Achse, nämlich die Pol-Achse. Dies macht man sich bei der parallaktischen Montierung zu Nutze. Man stellt diese Montierung so auf, dass sie grob auf den Polarstern zeigt, und der Polarstern steht eben fast genau in der Verlängerung der Erdachse. Den Vorgang nennt man auch “Einnorden”. Dreht sich nun die Erde ein Stück, so drehen wir das Teleskop einfach ein Stück zurück - und wir brauchen dazu nur eine Achse, nämlich diejenige, die auf den Polarstern zeigt.
Bei einer parallaktischen Montierung reicht es also aus, nur eine Achse der Montierung zu bewegen, um den Mond oder jedes andere Objekt zu verfolgen. Das macht uns die Beobachtung wesentlich leichter, da wir eben “nur an einem Rad drehen” müssen, statt an zweien. Umso schneller ist die Korrektur erfolgt, und die Beobachtung kann weitergehen. Es macht dann auch Sinn, die parallaktische Montierung mit einem Motor auszurüsten, der das Teleskop exakt so schnell wie die Erddrehung bewegt, und schon bleiben die Beobachtungsobjekte “von allein” im Bild.
Unverzichtbar ist die parallaktische Montierung zur Fotografie von schwachen Nebeln. Dies liegt nicht nur daran, dass die meisten parallaktischen Montierungen einen Nachführmotor haben. Auch motorisierte azimutale Montierungen können hier nicht das selbe leisten, denn hier tritt Bildfelddrehung auf.
eine typische parallaktische Montierung für den Einsteiger
Die oben abgebildete parallaktische Montierung ist typisch im unteren Preisbereich. Sie ist für erste Erfahrungen mit leichten und nicht zu langen Teleskopen brauchbar. Sie bietet aber bei weitem nicht den Komfort, den man von größeren parallaktischen Montierungen her gewohnt ist.
Man stellt auf der Polhöhenskala die geographische Breite des Beobachtungsortes ein, zum Beispiel 51° für den Bereich Ruhrgebiet, 48° für den Raum München und 53° für Hamburg. Dreht man dann das Stativ, bis die Rektaszensionsachse nach Norden zeigt, dann weist sie eben schon ungefähr auf den Polarstern und dies reicht für die Beobachtung völlig aus. Danach werden nur noch die Deklinations- und Rektaszensionsachse bewegt, um das Teleskop auf das gewünschte Objekt zu richten.
Leider sind parallaktische Montierungen im Paket mit einem Teleskop oft unterdimensioniert. Stehen mehrere Varianten zur Verfügung, dann kann man davon ausgehen, dass das Angebot mit der günstigsten (und eben schwächsten) Montierung nicht mehr wirklich zufriedenstellend ist.
Für den Einsteiger sind die verschiedenen Begriffe leicht verwirrend. Deshalb sind hier nochmal die wichtigsten zum Thema Montierung aufgeführt:
Parallaktische Montierung
Sie wird auch gerne als deutsche oder äquatoriale Montierung bezeichnet. Im Englischen heisst sie ‘equatorial mount’ oder ‘german mount’.
Himmelspol
Der Polarstern steht nahe am Himmelspol, nur anderthalb Vollmunddurchmesser entfernt. Durch die Erdrotation scheint jedes Gestirn im Laufe eines Tages um den Himmelspol zu kreisen.
Stundenachse
auch Rektaszensions- oder RA-Achse genannt. Diese Achse folgt auch der Himmelsbewegung, sie ist in 24 Stunden eingeteilt. Jedes Himmelsobjekt zieht in 24 Stunden einen Kreis am Himmel, den die RA-Achse mitmacht.
Deklinations-Achse
auch DE-Achse genannt. Die Deklination eines Himmelsobjekts gibt seine Entfernung vom Himmelsäquator an. Der Himmels-Nordpol ist 90° vom Himmelsäquator entfernt, der Südpol -90°.
Polhöhe
Die Polhöhe bezeichnet die Höhe des Himmelspols und damit des Polarsterns über dem Horizont. Der Wert ist identisch mit der geographischen Breite des Beobachtungsortes. Seine geographische Breite findet man zwar nicht im Stadtplan, aber in jeder guten Landkarte.
Die azimutale Montierung
auf den ersten Blick kann die azimutale Montierung auf Stativ einer parallaktischen recht ähnlich sehen. Es fehlt aber die Gegengewichtsstange! Hier kann das Teleskop nur nach oben und unten geschwenkt, und entlang des Horizonts gedreht werden. Die üblichen azimutalen Montierungen für kleine Einsteigerteleskope, wie zum Beispiel 50mm oder 60mm Linsenteleskope und 76mm Spiegelteleskope, sind leider sehr wacklig. Sie sind nicht zu empfehlen. Stabile azimutale Montierungen, die auch grosse Teleskope bis hin zum 200mm Spiegel tragen, entstammen ganz anderen Preisklassen.
Für den Einsteiger gibt es aber noch eine sehr interessante Abart der azimutalen Montierung:
Die Dobson Montierung
Die bekannteste Art einer azimutalen Montierung ist wohl die Dobson-Montierung. Dies ist die günstigste Art, ein Teleskop zu montieren.
Die Dobson Montierung sieht ein wenig aus, als hätte man sein Teleskop als Rohr einer alten Piratenschiff-Kanone verwendet. Wie man anhand der Grafik gut sehen kann, erfolgt der Einblick beim Dobson seitlich, weshalb man hier nur Newton Spiegelteleskope antrifft, die diesen Einblick bieten.
Für die visuelle Beobachtung ist der Dobson eine gute Wahl, insbesondere da der Preis eines Dobson quasi der reine Preis der Optik ist, während eine parallaktische Montierung meist teurer als die aufgesetzte Optik ist. Üblicherweise sind Dobson Montierungen nicht motorisiert, es gibt aber für grosse Geräte durchaus Ausnahmen. Das Gerät wird also meistens von Hand bewegt, was leicht zu erlernen ist. In dieser Form bietet der Dobson einfach die beste Optik für’s Geld.
Der grösste Nachteil der Dobson-Montierung ist, dass diese recht wenig zur Fotografie zu gebrauchen ist. Ohne Motorisierung, Computerisierung und Spezialausrüstung kann man mit einem Dobson eigentlich nur Mond- Sonnen- und Planetenfotos machen. (Sonne niemals ohne entsprechenden Sonnenfilter beobachten oder fotografieren!)
Dobson Teleskope haben, besonders im günstigen Preissegment, einige Schwachstellen, auf die man achten sollte. Sehr häufig findet man zu kleine Höhenräder, auf denen das Teleskop in der Rockerbox liegt. Die Räder sollten am besten so groß wie der Teleskopdurchmesser sein. Derartig große Höhenräder stellen sicher, dass sich das Teleskop feinfühlig verstellen lässt. Zu kleine Höhenräder neigen mehr zum sogenannten "Slip-Stick-Effekt". Dieser Begriff drückt aus, dass sich das Teleskop ruckartig bewegt, so ähnlich wie man es beim Bremsen eines Autos kennt, wenn der Wagen kurz vor dem Stillstand mit einem Ruck stehen bleibt.
Die feinfühlige, ruckfreie Verstellung ist beim Dobson sehr wichtig. Auch beim sogenannten Azimutlager, mit dem man das Teleskop also "rundherum" dreht, gibt es problematische Ausführungen. Dobsons mit Rollenlagern sind oft zu leichtgängig, so dass sie schon durch Wind verdreht werden, oder beim verschieben immer ein Stück "ausrollen". Beides ist bei der Beobachtung störend.
An beiden Stellen wird gerne nachgebessert. Dünne Teflon-Pads als Gleitflächen verbessern die Handhabung und lassen sich ganz leicht an der Rockerbox anbringen. Viele Sternfreunde ersetzen auch das Rollenlager durch passend dimensionierte Teflon-Pads.
Die häufig angebotenen Dobson-Varianten, bei denen die Höhenräder durch Federn gebremst werden, sind nicht sonderlich beliebt. Man braucht die Federn nur deshalb, weil das Teleskop nicht richtig in der Waage ist und ohne den Druck der Federn immer von selbst kippen würde. Außerdem hat sich so mancher beim Auf- oder Abbau an diesen Federn die Finger geklemmt. Eine Abhilfe an Dobsons mit Tubus aus Stahlblech sind Aquariumsmagnete, die am Tubus verschoben werden können, um das Gleichgewicht einzustellen. Ein Flies unter dem Magnet schützt den Tubus vor Kratzern. Ändert sich das Gleichgewicht, weil mal ein schwereres Okular eingesetzt wird, wird der Magnet entsprechend versetzt. Bis zum nächsten Okularwechsel ist dann der Tubus im Gleichgewicht, egal wie weit er nach oben geschwenkt wird.
Durch diese kleinen Veränderungen kann man die Handhabung eines Dobsons wesentlich verbessern, ohne besonderes Bastelgeschick besitzen zu müssen.
