Cassegrain- und Schmidt-Cassegrain-Teleskop

Cassegrain-Teleskop

Ein recht kompaktes Spiegelteleskop wurde von Cassegrain (1625-1725) entwickelt. Dabei wird ein kurzbrennweitiger parabolischer Hauptspiegel (f/2-f/4) durchbohrt und diesem ein konvexer Zweitspiegel von hyperbolischer Form (etwa f/10) gegenübergestellt. Das Licht wird dabei durch die zentrale Bohrung hinter den Spiegel gelenkt und dort fokussiert. Trotz der kurzen Tubuslänge entsteht ein Teleskop mit relativ hoher Brennweite (von etwa 10 -20 x Öffnung). Der Zweitspiegel bewirkt eine Verlängerung der Brennweite des  Hauptspiegels und muss konstruktiv bedingt einen relativ großen Durchmesser  besitzen, der einen Wert von 35 - 40% des Hauptspiegels erreicht. Man bezeichnet dieses Verhältnis als Obstruktion, vom einfallenden Licht wird dabei ein zentraler Teil  abgeschattet und nicht für die Beobachtung genutzt. Da es sich beim Licht um einzelne Wellenzüge handelt, wird es zudem am Rande des Zweitspiegels gebeugt. Dabei verliert das Bild des Beobachtungsobjekts an Kontrast, wie optische Berechnungen und auch praktische Erfahrungen zeigen. Dieser Kontrastverlust ist beim Cassegrain größer als bei einem Newton-Teleskop, dessen Fangspiegel relativ klein gestaltet werden kann (10 – 25 % des Hauptspiegel-Durchmessers).
Beim Cassegrain kann nur der sphärische Fehler kompensiert werden, außerhalb der Achse treten Koma und Astigmatismus auf. Dennoch werden auch Großteleskope nach diesem System gebaut, wobei dann aber die nutzbaren Bildfelder (von einigen Bogenminuten) relativ klein sind.

Schmidt-Cassegrain-Teleskop

Befestigt man an der Öffnung eine speziell geformte Korrekturplatte, eine so genannte  Schmidt-Platte so ergibt sich ein komplett geschlossener Tubus und störende Fangspiegelstreben entfallen, da der Zweitspiegel an der Schmidtplatte befestigt wird. Der Hauptspiegel kann dann als kurzbrennweitiger Kugelspiegel ausgeführt werden, da die Schmidtplatte den sphärischen Fehler korrigiert. Da die Eintrittsblende aber nicht mit dem Krümmungsmittelpunkt des Spiegels zusammenfällt erfolgt damit keine perfekte Koma-Korrektur mehr (vergleiche Schmidt-Kamera). Bei visueller Beobachtung machen sich die Restfehler aber kaum bemerkbar. Mit einem hyperbolischen Zweitspiegel kann zudem die Komakorrektur deutlich verbessert werden.Dieses sehr kompakte Schmidt-Cassegrain-Teleskop hat nicht zuletzt durch eine preiswerte Massenproduktion amerikanischer Hersteller eine weitreichende Verbreitung unter den Amateuren gefunden. Das Gerät wird dabei in eine Gabelmontierung integriert, womit es sehr mobil einsetzbar ist. Die Gabelmontierung ist entweder azimutal oder parallaktisch aufgestellt und mit einer elektronischen Nachführung sowie einem Positioniercomputer ausgestattet. Mit einem Öffnungsverhältnis von 1/10 -1/12 ist es universell für alle Objekte einsetzbar. Für die Fotografie kann mit einem Korrektor das Bildfeld geebnet werden, womit sich das nutzbare Bildfeld vergrössert.

Literatur

A diffraction limited Schmidt-Cassegrain Telescope, R.E. Cox, S&T, April 1966, p.231

Family of Compact Schmidt-Cassegrain Telescope designs, R.D. Sigler, Applied Optics, Aug. 1974, Vol. 13, No.8, p.1765

General Analysis of Aplanatic Cassegrain, Gregorian and Schwarzschild telescopes, W.B. Wetherell, M.P. Rimmer, Applied Optics, Dec. 1972, Vol.11, No.12, p.2817

Weiterlesen: Dobson-Teleskope

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