Meine Kollimationserfahrungen

Was ist Kollimation und warum wird ein Kollimator benötigt? | Grundaufbau eines Justierlasers und der Baader Laser-Colli Mark III | Grundzüge der Kollimation (Newton-Teleskop) | Kollimation meiner Teleskope | Links

Auf dieser Seite beschreibe ich meine (ersten) Erfahrungen mit der Kollimation meiner Teleskope (Newton-Teleskope) und liefere dazu auch etwas Hintergrundinformation.

Hinweis: Ich habe das Meade LightBridge 10" Dobson-Teleskop im März 2016 verkauft und das Sky-Watcher Dobson Heritage 76-Teleskop zum selben Zeitpunkt verschenkt. Deshalb kann ich keine weiteren Erfahrungen mit diesen Teleskopen auf dieser Seite berichten.

 

Was ist Kollimation und warum wird ein Kollimator benötigt?

In der Optik bezeichnet man die parallele Ausrichtung von Lichtstrahlen als Kollimation; im weitesten Sinne bedeutet das Wort Kollimation einfach "ausrichten" oder "justieren". Newtonsche Spiegelteleskope gelten als anfällig für eine Dejustierung (auch Dekollimation genannt), zum Beispiel infolge eines rauen Transports (bei der Auslieferung oder zum Beoabachtungsplatz).

Um dejustierte Teleskope korrekt zu justieren, verwendet man einen Kollimator. Ein Kollimator auf Laser-Basis wird auch als Justierlaser oder Laser-Kollimator bezeichnet. Im Falle eines Newtonschen Spiegelteleskops sind Haupt- und Fangspiegel so zu justieren, dass sie zueinander mittig und auf ihre optischen Achsen zentriert stehen. Auch andere Teleskoptypen als Spiegelteleskope können dekollimiert/dejustiert sein, aber hier geht es nur um Newton-Teleskope (und auch nur um Dobson-Teleskope, aber das ist unerheblich).

Da ich mit der Leistung meiner Teleskope nicht zufrieden war, entschied ich mich, einen Justierlaser zu kaufen, um die Justierung meiner Teleskope zu verbessern. Im Nachhinein scheinen es aber wohl eher die Beobachtungsbedingungen (das "Seeing") gewesen zu sein, die für die unbefriedigende Leistung verantwortlich waren. Unser Himmel ist einfach zu hell, und viele Objekte, die ich beobachte, liegen zu nahe am Horizont, so dass noch ein gehöriger Schuss Luftunruhe hinzukommt...

 

Grundaufbau eines Justierlasers und des Baader Laser-Colli Mark III

Die meisten im Handel angebotenen Justierlaser sind einander sehr ähnlich im Aufbau. Sie verfügen über

Die 45-Grad-Neigung macht es einfacher, die Güte der Justierung zu beurteilen, wenn man die Schrauben zur Justierung des Hauptspiegels am unteren bzw. hinteren Ende des Teleskops verstellt. Einige Geräte erlauben es auch, die Intensität des Lasers einzustellen (meist sind die Laser zumindest in der Dunkelheit zu hell). Ich zeige aus Urheberrechtsgründen hier keine Bilder von handelsüblichen Justierlasern und möchte stattdessen auf die Seiten der entsprechenden Händler verweisen (siehe Links).

Die Firma Baader Planetarium bietet mit dem Laser-Colli Mark III einen einen Laser-Kollimator an, der sich von anderen Kollimatoren durch eine senkrecht angebrachte durchsichtige Scheibe mit zentraler Bohrung und einem Raster aus Kreuzen zur Anzeige des Laserpunktes unterscheidet (siehe Fotos unten). Damit man den Justiervorgang beim Justieren des Hauptspiegels beobachten kann, hat das Gerät einen besonders großen Ausschnitt, der auch noch das Gewicht des Gerätes verringert.

Laser-Colli Mark III mit Verpackung und Bedienungsanleitung

Das Gerät "aus"

Das Gerät "ein": Man sieht den Laser-Strahl auf der Fingerkuppe

Fotos: Justierlaser Laser-Colli Mark III der Firma Baader Planetarium

Da dieser Kollimator in einem Vergleichstest von der Zeitschrift Night at Sky im Jahre 2010 zum Sieger gekürt wurde, habe ich mich für ihn entschieden. Zwar ist er ein wenig teurer (85 EUR) als andere Geräte (aber es gibt auch noch viel teurere Geräte...), aber Baader gilt als ein renommierter Hersteller astronomischer Erzeugnisse, und ich habe die Hoffnung, dass das Gerät ab Werk korrekt justiert ist (man kann es nachjustieren).

 

Grundzüge der Kollimation (Newton-Teleskop)

Die meisten im Handel angebotenen Kollimatoren verwenden einen Laserstrahl, sind also Justierlaser oder Laser-Kollimatoren, und arbeiten nach dem folgenden Prinzip: Der Laserstrahl...

Im Idealfall sollte der Strahl in sich selbst zurück reflektiert werden. Bei dejustierten Spiegeln trifft er jedoch neben dem Ausgangspunkt auf (manchmal trifft er sogar noch innerhalb des Teleskops auf, wenn die Spiegel schlecht justiert sind). Ziel der Justierung eines Newton-Teleskops ist es also, die Spiegel, d.h. Fang- (oder Sekundär-) und Hauptspiegel so einzustellen, dass der Strahl in sich selbst zurückreflektiert wird. Die Justierung mit einem Justierlaser erfolgt in zwei Schritten:

Im folgenden skizziere ich nur das Prinzip der Justierung. Details entnehmen Sie bitte der Anleitung Ihres eigenen Justierlasers. Alles in allem dauert die Justierung nur wenige Minuten, sofern alle Voraussetzungen für eine Justage erfüllt sind (Mittenmarkierung vorhanden, Justierschrauben am Hauptspiegel vorhanden, siehe unten).

Hinweis: Auf YouTube gibt es zahlreiche Videos (auf Englisch), die die Kollimation eines Newton-Teleskops beschreiben (siehe Links).

Schritt 1: Justierung des Fangspiegels (Sekundärspiegels)

>> Richten Sie das Teleskop waagerecht aus, damit eventuell herausfallende Justierschrauben nicht auf den kostbaren Hauptspiegel fallen können.

In diesem Schritt wird der Laserpunkt in die Mitte des Hauptspiegels verschoben. Dazu verstellt man drei Justierschrauben (Inbus-oder Kreuzschlitzschrauben), die den Fangspiegel halten, vorsichtig in kleinen Schritten und beobachtet dabei, wie sich der Lichtpunkt bewegt. Dazu schauen Sie von vorne/oben in das Teleskop hinein.

Problem: Bessere Telekope haben eine ringförmige Markierung in der Mitte des Hauptspiegels (die Markierung stört nicht beim Beobachten), in die der Lichtpunkt bewegt werden kann. Bei billigeren Teleskopen kann diese Markierung fehlen. Dann ist es sehr schwierig, die Mitte des Spiegels zu finden.
Baader empfiehlt deshalb für diesen Fall, vor der Justierung den Hauptspiegel auszubauen und mit Hilfe einer Pappschablone und eines Filzstifts eine ringförmige Markierung auf dem Hauptspiegel aufzubringen. Bei zweien meiner Teleskope erscheint es mir allerdings gar nicht möglich, den Hauptspiegel auszubauen, und ich weiß auch nicht, ob ich mir das überhaupt zutrauen würde...

Schritt 2: Justierung des Hauptspiegels

>> Richten Sie das Teleskop, falls noch nicht geschehen, waagerecht aus und gehen Sie zum hinteren Ende des Teleskops.

In diesem Schritt wird der Laserpunkt in die Mitte der Reflektor-/Glasscheibe des Justierlasers verschoben (beim Baader Laser-Colli ins Loch der Glasscheibe, so dass der Lichtpunkt nicht zu sehen ist!). Dazu verstellt man drei Justierschrauben am Teleskopboden und beobachtet dabei, wie sich der Lichtpunkt bewegt. Dank der um 45 Grad geneigten Reflektor-/Milchglasscheibe oder des Ausschnitts im Gerät können Sie dies vom hinteren Ende des Teleskops aus verfolgen (oder Sie bitten jemanden, die Bewegung des Lichtpunktes zu verfolgen).

Hinweis: Manche Teleskope verwenden nur drei Schrauben mit Druckfeder zur Justierung des Hauptspiegels, andere haben zusätzlich drei Feststellschrauben. Größere Teleskope besitzen Schraubenpaare aus Zug- und Druckschrauben. Im Falle der Feststellschrauben ist der Justier-Prozess "iterativ" durchzuführen, weil die Feststellschrauben die Justierung verändern können - es kann also etwas fummelig werden... Das gilt vermutlich auch für die Schraubenpaare.

Problem: Bei billigen Teleskopen kann es der Fall sein, dass der Hauptspiegel nicht justierbar ist. Hier kann man nur hoffen, dass er werksseitig einigermaßen korrekt eingebaut wurde...

 

Kollimation meiner Teleskope

Im folgenden illustriere ich kurz die Kollimation meiner Newton-Telekope (Dobsons), sofern eine solche überhaupt möglich ist. Vorweg sei bereits gesagt, dass sich der Hauptspiegel der Heritage 76- und 100P-Teleskope nicht justieren läßt. Man muss sich also darauf verlassen, dass er bereits korrekt justiert ist...

Heritage 76

Beim Heritage 76 ist keine der Vorbedingungen für eine erfolgreiche Justierung gegeben: weder hat der Hauptspiegel eine Mittenmarkierung, noch lässt er sich justieren, sondern ist fest eingebaut. Dies wird in Diskussionsfäden in Astronomieforen auch bestätigt (siehe auch Links):

Da also zumindest drei Kreuzschlitz-Schrauben zur Verstellung des Fangspiegels vorhanden sind, habe ich an diesen so lange gedreht, bis der Laserstrahl in etwa in sich zurück reflektiert wurde. Ob das eine einigermaßene Justierung ergibt - keine Ahnung... Ich bin mir auch nicht sicher, ob diese Schrauben überhaupt für eine Justierung gedacht sind, oder nur den Fangspiegel festhalten sollen.

Schrauben zur Justierung des Fangspiegels

Dito

Der Hauptspiegel kann nicht justiert werden

Links: Laser-Lichtpunkt leicht neben dem Loch, damit er auf dem Foto zu erkennen ist.

Ich habe die Justierung noch einmal wiederholt, und sie scheint im Großen und Ganzen in Ordnung zu sein. Die Leistung des Heritage 76 befriedigt mich allerdings leider überhaupt sich. Die Venus als Sichel als auch der Saturn mit Ring waren praktisch nicht zu erkennen (um den 10. Juli 2015), weil das Bild im Zentrum starke Störungen aufwies. Diese könnten auch durch Luftunruhe bedingt sein, aber in meinen anderen Teleskopen konnte ich beide Objekte gut erkennen (was natürlich aufgrund der Daten auch zu erwarten war).

Heritage 100P

Auch beim Heritage 100P ist keine der Vorbedingungen für eine erfolgreiche Justierung gegeben: weder hat der Hauptspiegel eine Mittenmarkierung, noch lässt er sich justieren, sondern ist fest eingebaut. Dies wird in einigen Astronomieforen auch bestätigt (siehe auch Links) - und das Teleskop scheint ab Werk auch gut kollimiert zu sein:

Da zumindest drei Inbus-Schrauben zur Verstellung des Fangspiegels vorhanden sind (die ich aber erst nach längerem Suchen mit der Taschenlampe gefunden habe), habe ich an diesen so lange gedreht, bis der Laserstrahl in etwa in sich zurück reflektiert wurde. Das Teleskop war "ab Werk" nicht ganz perfekt justiert. Ob meine Verstellung eine einigermaßene Justierung ergab - keine Ahnung.

Inbus-Schrauben zur Justierung des Fangspiegels

Der Hauptspiegel kann nicht justiert werden

Inbus-Schlüssel zum Verstellen der Fangspiegelschrauben eingesetzt

Abbild der Kollimator-Scheibe im Hauptspiegel

Dito

Dito

Links: Laser-Lichtpunkt leicht neben dem Loch, damit er auf dem Foto zu erkennen ist.

Ich habe die Justierung noch einmal wiederholt, und sie scheint im Großen und Ganzen in Ordnung zu sein. Die Leistung des Heritage 100P ist deutlich besser als die des Heritage 76, und ich konnte nach der Justierung sowohl die Venus als Sichel als auch den Saturn mit Ring (aber ohne Cassini-Teilung und Details) erkennen (um den 10. Juli 2015). Da beide aber recht tief standen, waren die Sichtbedingungen allerdings nicht wirklich gut und die Luft sehr unruhig.

Heritage P130

Das Heritage P130 ist zwar auch noch ein "Billig-Teleskop", erfüllt aber bereits die Bedingungen für eine Justierung: der Hauptspiegel hat eine Mittenmarkierung und ist justierbar (Drei größere Federschrauben und drei längliche Feststellschrauben). Deshalb kann ich auf den folgenden Fotos auch mehr Details der Justierung zeigen.

Übrigens: Man kann für den Fangspiegel denselben Inbus-Schlüssel wie beim Heritage 100P verwenden (ein IKEA-Schlüssel).

Inbus-Schrauben zur Justierung des Fangspiegels

Dito

Dito, Detail

Justier- und Feststellschrauben beim Hauptspiegel

Dito

In die Okularöffnung eingesetzter Justierlaser

Dito mit Fangspiegel

Justierung des Fangspiegels: Der rote Laser-Lichtpunkt ist fast in der Mitte der Markierung

Justierung des Hauptspiegels: Laser-Lichtpunkt am Rande der Öffnung der Glasscheibe, damit man ihn auf dem Foto sehen kann

Justierung des Hauptspiegels: Laser-Lichtpunkt am Rande der Öffnung der Glasscheibe, damit man ihn auf dem Foto sehen kann

Ich habe die Justierung noch einmal wiederholt, und sie scheint im Großen und Ganzen in Ordnung zu sein. Die Leistung des Heritage P130 ist deutlich besser als die des Heritage 76 und auch besser als die des Heritage 100P. Ich konnte nach der Justierung sowohl die Venus als Sichel als auch den Saturn mit Ring (aber ohne Cassini-Teilung und Details) erkennen (um den 10. Juli 2015), und zwar etwas größer als im Heritage 100P. Da beide aber recht tief standen, waren die Sichtbedingungen allerdings nicht wirklich gut und die Luft sehr unruhig.

Meade Dobson Lightbridge 10"

Das Meade Dobson Lightbridge 10" erfüllt natürlich die Bedingungen für eine Justierung: der Hauptspiegel hat eine Mittenmarkierung und ist justierbar (drei größere Federschrauben und drei Feststellschrauben).

Schrauben zur Justierung des Fangspiegels

Dito

Dito, Detail

Justier- und Feststellschrauben beim Hauptspiegel

Mittenmarkierung auf dem Hauptspiegel für die Justierung des Fangspiegels

Justierung des Hauptspiegels: Laser-Lichtpunkt am Rande der Öffnung der Glasscheibe, damit man ihn auf dem Foto sehen kann

Nach der ersten Justierung zeigten der Saturn und die Venus bei stärkeren Vergößerungen ein deutliches Koma. Außerdem stellte ich fest, dass ich den Hauptspiegel nicht korrekt fixiert hatte. So musste ich die Justierung noch einmal wiederholen. Dabei löste sich der Fangspiegel, so dass ich ihn neu in Richtung Okularöffnung ausrichten musste. Ob das zu 100% gelungen ist, weiß ich nicht. Jedenfalls ist nach der zweiten Justierung alles viel besser, wenn wohl auch noch nicht perfekt. Venussichel und Saturn mit Ring waren anschließend gut zu erkennen (um den 10.7.2015), wenn auch ohne Cassini-Teilung und Details. Da beide aber recht tief standen, waren die Sichtbedingungen allerdings nicht wirklich gut und die Luft sehr unruhig.

 

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08.03.2017