Weite Entfernungen ganz nah – Hintergründe und Geschichte von Teleskopen und Ferngläsern

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Weite Entfernungen ganz nah – Hintergründe und Geschichte von Teleskopen und Ferngläsern

Das Wort „Teleskop“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet frei übersetzt „Ein Ding, mit dem man in die Ferne schauen kann“. Teleskope und Ferngläser umfassen technisch und historisch ein umfangreiches Gebiet. Ihre Geschichte reicht bis weit in das 16. Jahrhundert zurück. Es ist jedoch nicht nur für Sammler von alten Sichtungsgeräten interessant, sich einmal etwas genauer mit Fernglas und Teleskop zu beschäftigen. Die heutigen Ausführungen ermöglichen es auch einem Laien, auf einfache Weise Natur- und Himmelsbeobachtungen durchzuführen. Dieser Ratgeber hilft Ihnen dabei, ein geeignetes Teleskop bzw. Fernglas zu finden und vermittelt Ihnen die Grundkenntnisse für den Gebrauch.

Wer hat das Teleskop eigentlich erfunden?

Der Erfinder des Teleskops ist Hans Lippershey, ein holländischer Brillenmacher aus dem 16. Jahrhundert. Brillen gab es bereits seit dem 13. Jahrhundert. Jedoch begann man erst im 16. Jahrhundert in den Niederlanden damit, mit Linsen und den Linsenstellungen zu experimentieren. Bei Brillen sind Linsen nebeneinander platziert. Es stellte sich die Frage, was eigentlich geschieht, wenn Linsen in eine andere Reihenfolge (in diesem Falle hintereinander) gestellt werden. Irgendwann fand man heraus, wie die Linse bei einer Kurz- oder Weitsichtigkeit eines Menschen in Verbindung mit Zerstreuungs- und Sammellinsen funktioniert. In der Folge wurde die Sammellinse mittels Holz, Leder oder Pappe in die richtige Umgebung der Zerstreuungslinse gebracht. Auf diese Weise entstand die erste „Fernröhre“ mit einer dreifachen Vergrößerung. Lippershey war nachweislich der Erste, der für seine Erfindung ein Patent beantragte. Auch wenn er es nicht erhalten hat, wurde er von der niederländischen Regierung für die Entwürfe seiner Erfindung gut entlohnt.

Wann wurde das Teleskop populär?

Hans Lippershey erhoffte sich von seiner Erfindung ein gutes Geschäft. Aber wirklich populär wurde das Teleskop erst durch Galileo Galileis Nacherfindung, die mit der „Geburtsstunde der Astronomie“ einherging. Damals – im Jahre 1608 -lebte und arbeitete Galilei in Venedig. Dort war er als Professor beschäftigt und erforschte neben anderen Wissenschaften auch die Naturgesetze. Zwar galt Galilei als an der Astronomie interessiert, eigenständige Beobachtungen hatte er allerdings noch nicht durchgeführt. Aus diesem Grund war die Erfindung des Teleskops für Galileo anfangs auch nicht unbedingt von Interesse, da ihm die physischen Aspekte wie etwa eine exakte Vermessung von Planeten und Sternen wichtiger waren. Doch dann erfuhr Galilei von Hans Lippershey und seiner Erfindung. Hier wurde Galilei schnell klar: Sie konnte nicht viel mehr sein, als das Zusammenspiel einer starken Zerstreuungslinse und einer Sammellinse.

Wie bildete Galilei das ursprüngliche Teleskop nach?

In Venedig gab es bereits zu Lebzeiten Galileis gut ausgestattete Glasbläserwerkstätten und so stellte es kein Problem für Galilei dar, die für das Teleskop seines Vorhabens notwendigen Linsen zu beschaffen. 1609 war es dann auch tatsächlich fertiggestellt. Galileis Teleskop verfügte über eine 20fache Vergrößerung. Im Gegensatz zu Lippershey verstand es Galilei, seine Erfindung passend zu platzieren. Die ausschlaggebende Stelle war in diesem Fall der Doge Venedigs, dem er den Einsatz seines Teleskopes für die frühzeitige Feinderfassung von fremden Schiffen zeigte. Das Teleskop wurde an dieser Stelle als Fernrohr und Fernglas zum Einsatz gebracht. Der Doge war derart begeistert von „Galileis Erfindung“, dass er das Professorengehalt Galileis um das Doppelte erhöhte. Man darf behaupten, dass Galilei die gänzliche Unbekanntheit Lippersheys in Venedig zu seinem Vorteil genutzt hat.

Was genau sah Galilei?

Mondbetrachtungen

Vermutlich war der abnehmende Mond in seinen Phasen das erste Objekt, das Galilei buchstäblich „vor die Linse“ bekommen hat. Das verwundert nicht weiter, da am 11. Dezember 1609 ein Vollmond in alten Schriftstücken festgehalten ist. Wenn also Galilei den Mond tatsächlich im „Visier“ hatte, so wird er gleichzeitig auch seine Oberflächenstruktur mit Kratern und Gebirge betrachtet und mit den Gegebenheiten auf der Erde verglichen haben.

Der Planet Jupiter

In besagter Dezembernacht sichtete Galilei auch den Planeten Jupiter, da dieser neben dem Mond als hellstes Objekt am Himmel gut erkennbar war. Er stellte fest, dass dieser Planet nicht als Punkt, sondern als Scheibe erschien. Diese Beobachtung erbrachte den Beweis, dass sich Jupiter in unmittelbarerer Umgebung als all die anderen Sterne befinden musste. Die Punkte, die den Jupiter einschlossen, wird Galileo anfangs noch als Sterne eingeordnet haben. Als am nächsten Abend die Konstellationen dieser Punkte anders auftraten, festigte sich seine Vermutung, dass es sich dabei um weitere Planeten handeln musste.

Die Milchstraße

Bei der Betrachtung der „Milchstraße“ stellte Galilei fest, dass es sich hierbei um eine Ansammlung von unzähligen Sternen handelt und nicht etwa um eine bis dato gesehene Wolke. Die Größe und Entfernung dieser Sternenansammlung konnte er zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht bestimmen.

Die Venus

Abschließend sichtete Galilei kurz vor Sonnenaufgang den Planeten Venus. Der als sehr hell erscheinende „ Morgenstern“ zeigte sich dabei in Phasen – gleichzusetzen mit denen des Mondes. Auf diese Weise wurde bewiesen, dass sich die Venus ebenfalls innerhalb der Erdatmosphäre bewegt und dabei die Sonne umkreist, von der sie beleuchtet wird. Galilei hielt diese ersten Beobachtungen glücklicherweise schriftlich fest, und im März 1610 gab er ein Buch mit dem Namen „Sidereus Nuncis“ – gleichzusetzen mit dem Begriff „ Sternenbote“ – heraus.

Der Anfang in der astrologischen Verwendung

Von diesem Zeitpunkt an begannen Astronomen weltweit damit, Teleskope zu bauen. Ihre Komplexität erhöhte sich ebenso wie ihre Qualität. Teleskope wurden insgesamt größer und sind seit ca. 400 Jahren als in ihrem Aufbau „komplett“ zu beschreiben. Die Teleskope haben gezeigt, wie weitläufig das Universum und wie groß auch die Entfernung der einzelnen Sterne und Planeten zueinander ist. Durch den Einsatz von Teleskopen konnte belegt werden, wie Sterne entstehen und dass es sich bei astronomischen Sternbildern um komplexe Gefüge handelt.

Teleskope in der Moderne

Moderne Techniken ermöglichen heute den Bau von Teleskopen, die um ein Vielfaches leistungsfähiger sind als die ersten Versionen von Galilei und Lippershey. Die dreifache optische Vergrößerung des Erstlings konnte in hohem Maße gesteigert werden. Heute gibt es zahlreiche Unterschiede in Ausführung und Art von Teleskopen. Die verschiedenen Teleskoparten gliedern sich nach dem Wellenlängenbereich, dem Frequenzspektrum und der elektromagnetischen Strahlung. Nachstehend erhalten Sie einen kleinen Einblick.

Gammateleskope

Die Gammaastronomie gilt als eine der letzten Sparten in der Erforschung der Astronomie, da sie sich speziell mit den Energieprozessen sogenannter aktiver Galaxienkerne sowie Gammablitzen beschäftigt. Die Bezeichnung Gammateleskop stammt aus ihrer Verwendung als Instrument für den Empfang und das Messen von Gammastrahlen aus dem Weltall. Sie gilt als eine der energiereichsten elektromagnetischen Stahlen und beendet den Empfangsprozess bei zu heißen Objekten, zu starker Beschleunigung der Materie sowie bei auftretenden kernphysikalischen Vorgängen.

Röntgenteleskope

Die Röntgenastronomie gilt als ein noch sehr junger zu erforschender Bereich. Röntgenquellen sind beispielsweise hitzeintensive Sterne und Jungsterne, aktive Galaxiekerne und die Sonnenkorona. Röntgenteleskope sind Instrumente für den Empfang und die Messung von Röntgenstrahlung. Sie werden in zwei Sparten aufgeteilt. Es gibt abbildende Teleskope, die die Intensitätsverteilung anhand einer Fläche untersuchen und Teleskope ohne optische Abbildung. In den 60iger Jahren wurden die ersten Röntgenmessungen mit der Hilfe ballistischer Höhenforschungsraketen ausgeführt.

Optische Teleskope/Fernrohre und Spiegelteleskope

Das Spiegelteleskop

Unter dem Begriff Spiegelteleskope werden Teleskope beschrieben, die zumeist einen Hohlspiegel als Erfassungsobjekt nutzen. Neben der Anwendung in der Astronomie werden sie auch im Bereich des elektromagnetischen Spektrums zur Beobachtung des sichtbaren Lichtes verwendet.

Ferngläser und Fernrohre

Die Erfindung des Fernrohrs war eine wichtige Grundvoraussetzung für die Weiterentwicklung der Astronomie. Fernrohre oder Ferngläser sind optische Instrumente, welche die Ansicht weit entfernter Objekte stark vergrößern können. Im vereinfachten Sinne erhöhen sie die Sichtweite des menschlichen Auges. Dies erfolgt mittels einer Veränderung des Sichtwinkels und einer geschickten Platzierung von optischen Linsen. Weitere Bauteile zur Bildoptimierung sind Spiegel und Prismen. Die Kombination all dieser Elemente kann die Gesamtlänge von Fernrohren erheblich verkürzen. Das Fernrohr wird häufig auch als Linsenfernrohr oder Refraktor bezeichnet.

Bedingungen, die für alle Teleskoparten gültig sind

Abgesehen von Weltraumteleskopen sind alle Teleskope bei astronomischen Beobachtungen auf das sogenannte „astronomische Fenster" angewiesen. Hierbei handelt es sich um Wellenlängenbereiche, in denen einfallende elektromagnetische Strahlungen unverfälscht zur Erde gelangen können. Außerhalb dieser Wellenlängenbereiche sind solche Beobachtungen nur in großer Höhe mit der Hilfe von Wetterballons oder Satelliten möglich.

Montierung, Filter und Okulare

Die Suche nach bestimmten Himmelskörpern kann sehr zeitaufwendig sein. Ist das gesuchte Objekt endlich sichtbar, so möchte man die gefundene Teleskop-Positionierung gern erhalten. Das gelingt mit der Montierung. Im Gegensatz zu einem Stativ bietet die Montierung die Möglichkeit, bewegte Objekte zu verfolgen und dabei die Erdrotation auszugleichen. Einige Montierungstypen sind für diesen Zweck mit elektrischen Motoren ausgerüstet und können mit dem heimischen PC in der Positionierung gesteuert werden. Neben der Montierung gibt es zahlreiche optische Zubehörteile für Teleskope im Handel. Das Angebot erstreckt sich von speziellen Filtern für bestimmte Himmelskörper (z. B. Mondfilter) bis hin zu verschiedenartigen Okularen zur Erweiterung des Gesichtsfeldes (z. B. Nagler und Super- oder Ultra-Weitwinkel).

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