Gids
Telescopen – Optiek en Mechanica
Basisprincipes van de opbouw, optiek en werking van moderne telescopen – beknopt uitgelegd.
De telescoop als observatie-instrument
Om een beter begrip te krijgen van waar het bij het observeren van de sterrenhemel op aankomt, is het de moeite waard om naar de basisfuncties van een telescoop te kijken. Vaak wordt gesuggereerd dat een telescoop vooral een sterk vergrootglas is dat tot wel 600× vergroting mogelijk maakt en kleurrijke gasnevels laat zien. In de praktijk merk je echter al snel dat dit slechts gedeeltelijk klopt. Veel objecten zien er bij lagere vergrotingen juist indrukwekkender uit. Vergroting speelt wel een rol, maar is niet de doorslaggevende factor voor de prestaties van een telescoop. Belangrijker zijn het vermogen om licht te verzamelen (lichtsterkte) en het contrast van de optiek. Verschillende constructies hebben elk hun eigen voor- en nadelen – een universele “alleskunner”-telescoop bestaat niet.
In principe wordt er onderscheid gemaakt tussen lenzentelescopen en spiegeltelescopen.
Refractors (lenzentelescopen) bestaan doorgaans uit een objectieflens, die meestal is opgebouwd uit twee door een luchtspleet gescheiden lenzen (achromatisch objectief). Deze verzamelt het invallende licht en bundelt het in het brandpunt. Daar vergroot een oculair het beeld. De afstand tussen het objectief en het brandpunt wordt de brandpuntsafstand genoemd.
Bij reflectoren (spiegeltelescopen) neemt een naar binnen gebogen (parabolische) holle spiegel de functie van het objectief over. Deze bevindt zich in het achterste deel van de tubus, verzamelt het licht en bundelt het eveneens in het brandpunt. Een extra vangspiegel leidt het licht naar het oculair.
Er zijn twee belangrijke typen spiegeltelescopen: bij de Newton-telescoop wordt het licht onder een hoek van 45° zijwaarts omgeleid, waardoor het oculair zich meestal aan de bovenkant van de tubus bevindt. Bij de Cassegrain-telescoop daarentegen wordt het licht via een centrale vangspiegel teruggekaatst door een opening in de hoofdspiegel naar het oculair aan de achterkant van de tubus.
Beide systemen hebben specifieke voor- en nadelen. De keuze van de juiste telescoop hangt daarom sterk af van je gebruiksdoel en je budget.
Refractors bieden doorgaans een zeer hoge beeldkwaliteit en zijn minder gevoelig voor uitlijnfouten. Daardoor zijn ze bijzonder onderhoudsarm en ideaal voor beginners.
Optiek
In principe wordt er bij astronomische telescopen onderscheid gemaakt tussen twee optische concepten: de reflectortelescoop (spiegeltelescoop) en de refractortelescoop (lenzentelescoop). Beide types hebben verschillende eigenschappen en toepassingsgebieden.
De optiek van een telescoop is bepalend voor hoeveel licht er wordt verzameld en hoe gedetailleerd een hemelobject kan worden weergegeven. Belangrijke factoren zijn vooral de opening (diameter van de lens of spiegel) en de kwaliteit van de optische componenten.
Hoe groter de opening, hoe meer licht de telescoop kan opvangen. Dit is vooral belangrijk bij het waarnemen van zwakke objecten zoals nevels, sterrenhopen of sterrenstelsels. Tegelijkertijd beïnvloedt de optische kwaliteit de scherpte en het contrast van het beeld.
Naast het lichtverzamelend vermogen is ook de beeldkwaliteit van groot belang. Optische fouten zoals chromatische aberratie of vervormingen kunnen de waarneming negatief beïnvloeden. Hoogwaardige systemen zijn daarom zo ontworpen dat deze effecten tot een minimum worden beperkt.
De keuze voor het juiste optische concept hangt uiteindelijk af van welke objecten je wilt observeren en welke eisen je stelt aan transport, onderhoud en gebruiksgemak.
Refractor (lenzentelescoop)
Een lenzentelescoop bestaat uit een objectieflens en een oculair. Belangrijk is dat de objectieflens achromatisch is opgebouwd (dubbele lens met luchtspleet). De diameter van de objectieflens is bepalend voor de lichtsterkte van je telescoop.
Voordelen van een lenzentelescoop ten opzichte van een spiegeltelescoop:
a) geen lichtverlies door afscherming (obstructie) zoals bij reflectoren
b) zeer hoge beeldscherpte
Reflector (spiegeltelescoop)
De meest gebruikte bouwvorm van spiegeltelescopen is vernoemd naar de uitvinder Sir Isaac Newton (*1643, †1727). Newton-reflectoren beschikken over een sferisch – en bij betere uitvoeringen parabolisch – geslepen holle spiegel, waarvan het oppervlak met aluminium is gecoat. Het invallende licht wordt door de hoofdspiegel gereflecteerd en vlak voor het brandpunt door een vlakke, onder 45° geplaatste vangspiegel met 90° omgeleid. Hierdoor ligt het brandpunt buiten de tubus, waar het oculair wordt geplaatst.
Wat is beter: een lenzentelescoop of een spiegeltelescoop?
Hierop is vooral in het amateurgebied geen eenduidig antwoord te geven. Als vuistregel kun je er echter van uitgaan dat een spiegeltelescoop met dezelfde opening qua beeldkwaliteit en resolutie licht onderdoet voor een lenzentelescoop.
Mechanica
Bij een telescoop worden verschillende mechanische componenten gebruikt, die verschillen in constructie, functie en bediening. Voor een goede observatie van de sterrenhemel zijn vooral een stabiel statief en een solide montering essentieel. Bij monteringen onderscheidt men twee hoofdtypen, die hieronder nader worden toegelicht.
Azimutale montering
Bij de azimutale montering is de telescoopbuis (optische tubus) in een vork bevestigd. Je kunt de telescoop horizontaal en verticaal bewegen. Dit type montering is bijzonder geschikt voor beginners, omdat hemelobjecten snel en eenvoudig kunnen worden ingesteld.
Equatoriale montering
Bij de equatoriale montering wordt de telescoop zo uitgelijnd dat één as parallel aan de aardas staat. Hierdoor kun je de schijnbare beweging van hemelobjecten door de aardrotatie met slechts één as compenseren. Na de juiste uitlijning (pooluitlijning) kunnen sterren en planeten veel eenvoudiger worden gevolgd.
Dit type montering is bijzonder geschikt voor langere observaties en voor astrofotografie. Het is echter wat complexer in gebruik en vereist in het begin enige oefening.
