Der 20 cm Hauptspiegel.

Das Herz des Reise-Dobsons ist ein parabolisch geschliffener Hauptspiegel mit 20 cm (8 Zoll oder 8") Durchmesser und einer Brennweite von 800 mm. Dies ergibt ein "schnelles" Öffnungsverhältnis von 1:4 (oder F/4 oder 1/4). Theoretisch erreicht der 20cm-Hauptspiegel im Visuellen eine Grenzgröße von über 13 mag - damit werden besonders lichtschwache Sterne sichtbar. Die kleinsten Einzelheiten, die von der Optik getrennt werden können, liegen im Abstandsbereich von 0,6” (Bogensekunden). Viele Amateurastronomen schwören darauf, dass mit einem Spiegeldurchmesser von 20 cm “eine unsichtbare Mauer” durchbrochen wird: Einzelheiten, die mit kleineren Optiken verborgen bleiben, werden plötzlich sichtbar und offenbaren Details, die man bei kleineren Instrumenten vergeblich gesucht hat. Der Hauptspiegel besteht nicht aus Fensterglas sondern aus BK7, einem Borsilikat, das viele andere Unternehmen ebenfalls für optische Präzisionsinstrumente nutzen. Dabei muss BK7 keinen Vergleich mit anderen Glassorten scheuen. Das Material entscheidet nur über die Dauer der Temperaturanpassung. Rechnen Sie beim Reise-Dobson mit einer Anpassungszeit von etwa 25 Minuten bei 15 Grad Temperaturunterschied (wenn Sie beispielsweise das "warme" Teleskop vom Zimmer in die kalte Nacht bringen). Grund für die kurze Auskühlzeit ist die Dicke (besser: die Dünne) des Hauptspiegels mit maximal 25 mm. Er damit erheblich dünner als üblich (man rechnet mit 1/6 des Hauptspiegel-Durchmessers, dies wären also 35 mm) und kann schneller auskühlen. Drei großzügig bemessende, kreisrunde Lüftungsöffnungen in der Spiegelbox und der Spiegelzelle unterstützen den schnellen Auskühlungsprozess. Für Sie bedeutet dies: der Hauptspiegel liefert schnell saubere Bilder und spart dadurch Wartezeit, die Sie für Ihre Beobachtungen nutzen können. Viel entscheidender als das Material ist für eine saubere, scharfe Bildzeichnung die Oberflächengenauigkeit des fertig aluminisierten Spiegels. Hier verwirrt die Werbung gerne mit Kennzahlen (die Produzenten für Hofheim Instruments "garantieren" beispielsweise "λ/12"). Da es aber kein standardisiertes Messverfahren gibt (jeder Hersteller kann mit den von ihm gemessenen Daten spielen, wie er will), verzichtet Hofheim Instruments auf solche Spielereien. Nur so viel: Der Hauptspiegel ist von durchweg guter Qualität und deutlich besser als er es für Deep-Sky-Beobachtungen eigentlich sein bräuchte. Jeder einzelne Hauptspiegel durchläuft bei Hofheim Instruments in Deutschland einen quantitativen Foucault-Test. Zur zusätzlichen Qualitätskontrolle werden aus jeder Lieferung einige Hauptspiegel als Stichprobe "in vivo", also im Einsatz am nächtlichen Sternenhimmel, getestet. Dazu wird der Spiegel in einem Reise-Teleskop mit Wechsel-Spiegelzelle eingesetzt. Erst bei endgültigem "OK" wird die Freigabe zum Einbau erteilt. Oft vernachlässigt wird bei einigen Konstrukteuren die Befestigung des Hauptspiegels im Tubus. Im Reise-Dobson ist der Hauptspiegel mit drei genau bemessenden "Plopps" aus speziellem, wasserfestem Silikon auf die Spiegelzelle geklebt. Damit wird verhindert, dass Temperaturunterschiede die Spiegeloberfläche verziehen können. Und die Koma? Koma ist eine optische Abweichung vom Ideal, die Kontrast- und Schärfeverlust mit sich bringt. Genau genommen können parabolische Spiegel eine nahezu perfekte Abbildung nur in unmittelbarer Nähe des Brennpunktes erreichen, leiden aber alle mit zunehmender Entfernung vom Brennpunkt an wachsender Koma. Die Größe der Abweichung ist proportional zur Entfernung vom Brennpunkt und umgekehrt proportional zur dritten Potenz des Öffnungsverhältnisses. Ein Newton-Teleskop mit "schnellem" Öffnungsverhältnis (wie zum Beispiel der Reise-Dobson mit F/4) zeigt also deutlich stärkere Koma als "langsame" Teleskope mit F/6 oder F/8 Öffnungsverhältnis. Schuld daran ist die Physik. In der Mitte der Brennebene rund um die optische Achse ist der Koma-Effekt selbst bei hohen Vergrößerungen kaum wahrnehmbar - das ist der so genannte "sweet spot", der bei einem F/4-Newton nur 1,4 mm Durchmesser aufweist. (Der Durchmesser des Hauptspiegels hat übrigens auf diesen Durchmesser keinerlei Einfluss). Innerhalb des "sweet spot" beträgt die Koma weniger als λ/14 RMS und der Strehl-Wert wird um weniger als den Faktor 0,2 reduziert. Dies entspricht in etwa dem bekannten, aber inzwischen überholten Rayleigh-Kriterium von λ/4 Beugungsbegrenzung. In der Praxis bedeutet dies, dass Koma unter guten atmosphärischen Bedingungen am Rand des "sweet spot" erkennbar wird. Der kleine Durchmesser des "sweet spot" beim Reise-Dobson ist natürlich ein Nachteil, der sich aus der Forderung nach großem Hauptspiegeldurchmesser und kompakter Bauweise ergibt, aber er wiegt nicht so schwer, wie es vielleicht auf den ersten Blick erscheint. Bei Planetenbeobachtungen etwa, wo es auf detaillierte Abbildungsqualität ankommt, relativiert sich der Koma-Effekt ganz schnell wieder. Wählt man nämlich die Maximalvergrößerung von 400fach (das ist der Hauptspiegeldurchmesser in Millimetern multipliziert mit 2), liefert ein Standard-Plössl-Okular mit 50 Grad Gesichtsfeld ein wahres Gesichtsfeld von nur 2 mm. Der "sweet spot" bedeckt damit ca. 70% des Durchmessers des Gesichtsfelds - erst am Rand des Gesichtsfelds des Okulars wird die Planetenabbildung "flau", in der Mitte ist sie "knackig". Deutlich geringer ist der Koma-Effekt bei Deep-Sky-Beobachtungen, bei denen es mehr auf die Flächenhelligkeit der Objekte ankommt und mit geringeren Vergrößerungen beobachtet wird. Und genau dafür ist ja der Reise-Dobson von Hofheim Instruments entwickelt worden. Aber der kleine Durchmesser des "sweet spot" fordert eine genaue Kollimation der optischen Komponenten. Ohne Kollimation kann es sonst leicht passieren, dass der "sweet spot" im Extremfall sogar außerhalb des Okulargesichtsfelds liegt und damit das Bild im Okular gänzlich verwaschen und unscharf erscheint. Deshalb muss der Reise-Dobson (wie jedes Newton-Teleskop) nach jedem Transport unbedingt kollimiert werden. Damit dieser Vorgang schnell und bequem vonstatten gehen kann, ist die Halterung des Hauptspiegels (die so genannte Spiegelzelle) über drei gefederte Rändelmuttern (aus Edelstahl) kippbar, die man leicht auf der Unterseite der Spiegelbox erreichen kann, ohne das Auge vom Okular nehmen zu müssen. Die optimale Endposition wird dann mit Hilfe der kleineren, gerändelten Druckschrauben fest fixiert. Geübte schaffen diese Kollimation am Reise-Dobson in circa 2 Minuten.