Schiefspiegler Teleskope

Der Kuttter-Schiefspiegler besteht in seiner einfachsten Form aus einem konkaven Hauptspiegel (1) und einem konvexen Fangspiegel (2). Der geneigte Hauptspiegel produziert erhebliche Bildfehler an Coma und Astigmatismus. Diese Fehler treten in geringerem Maße auch am Bildfeldrand kurzbrennweitiger Newtonteleskope auf. Der Beobachter sieht dann bei Sternen einen kometenhaften einseitigen Lichtausbruch (Koma) oder er sieht anstelle eines runden Sternenpunktes eine elliptische oder strichförmige Gestalt (Astigmatismus). Diese Fehler und ihre Auswirkungen auf die Abbildung eines Sterns werden ausführlich in dem Buch von R. Suiter dargestellt [5].

A. Kutter konnte nun berechnen und praktisch nachweisen, das diese Fehler bei einer bestimmten geometrischen Anordnung exakt kompensiert werden. So verschwindet beispielsweise bei einem bestimmten Neigungswinkel des Fangspiegels der Astigmatismus exakt und bei einer anderen Neigung die Koma. Setzt man den Okularauszug an die berechnete Position so erhält man eine komafreie Anlage oder eine anastigmatische Anlage, dabei bleibt jeweils der andere Bildfehler noch bestehen.

Durch eine zusätzliche Korrektionslinse, die nach dem Fangspiegel positioniert ist, lassen sich auch die Restfehler noch beheben. Die Fehlerkorrektur gelingt allerdings nur bei relativ kleinen Öffnungsverhältnissen von etwa 1:20 (Verhältnis von Öffnung zu Brennweite). Bei 150mm Öffnung ergibt sich bereits eine Brennweite von 3 m bei einer Tubuslänge von etwa 1.3 m. Mit den üblichen Okularbrennweiten von 5 - 30 mm lassen sich relativ leicht sehr hohe Vergrösserungen erzielen. Damit lassen sich lichtstarke Objekte wie Mond, Planeten, Doppelsterne mit hoher Bildqualität beobachten. Es ist jedoch schwierig die für Deep-Sky Objekte notwendigen geringen Vergrösserungen einzustellen. Daher werden Schiefspiegler vorzugsweise für die Mond- und Planetenbeobachtung eingesetzt. Die relativ lange Bauweise erfordert dabei oftmals eine stationäre Aufstellung.

Die ursprüngliche Anordnung des Kutter-Schiefspieglers wird hier durch einen Drittspiegel ergänzt. Aufgrund der Doppelnutzung des Zweitspiegels werden insgesamt 4 Reflexionen ausgeführt. Der Strahlenverlauf (Reflexionsfolge 1 - 4) ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die Bildentstehung erfolgt seitlich hinter dem Hauptspiegel und erlaubt damit eine Beobachtungsgeometrie die einem Refraktor sehr ähnlich ist.

Die neuartige Optik verwendet 3 geneigte Spiegel, wobei Spiegel (2) zweimalig reflektiert. Das Licht fällt zunächst auf den Hauptspiegel (1) wird zum vorderen Spiegel (2) und dann zu Spiegel (3) reflektiert. Letzterer wirft das Licht erneut auf den vorderen Spiegel (4). Schließlich entsteht seitwärts vom Hauptspiegel das Bild im Okularauszug. Das abschattungsfreie Bildfeld beträgt 0.5° und leuchtet damit den Vollmond noch vignettierungsfrei aus.

Die optische Weglänge (Rückstellweg) am Okularauszug lässt sich konstruktiv auf mehr als 150 mm einstellen und ermöglicht den Anschluss von umfangreichem Zubehör, wie z.B. eines Binokularansatzes. Aufgrund der geringen Bildfeldneigung und Verzeichnung eignen sich die kompakten Schiefspiegler auch gut für die Astrofotografie. Das Einblickverhalten ist dem eines Refraktors sehr ähnlich, wenn man sich erst einmal an den schiefen Strahlengang gewöhnt hat.

Die neuartigen kompakten Schiefspiegler erlauben eine nahezu perfekte Korrektur der Bildfehler auch noch bei Öffnungen von mehr als 200 mm. Da die Abbildung ohne Farbfehler ist, wird eine beugungsbegrenzte Leistung erreicht, wie sie sonst nur mit hochwertigen, farbreinen Refraktoren zu erzielen ist. Gegenüber den konventionellen Schiefspieglern wird ein sehr kompakter Aufbau und eine relativ hohe Lichtstärke erzielt. Damit werden die neuen Schiefspiegler zu einem universell und auch transportabel einsetzbaren Beobachtungsgerät für jeden Amateurastronomen. Hinsichtlich ihrer optischen Leistung und ihrer kompakten Bauweise (mechanischen Eigenschaften weglassen) stellen sie eine interessante Alternative zu leistungsfähigen Refraktoren da.