Teleskope

Einleitung

Im Allgemeinen betrachtet man mit Teleskopen entfernte Objekte und interessante Phänomene in von uns weit entfernten Teilen des Alls, welche von unserer Erde aus nicht immer sichtbar sind. Aber auch bei der Erforschung von außerirdischen Lebensformen finden diese Verwendung. Dabei empfangen Sie mit einem Teleskop elektromagnetische Wellen. Je nachdem welche Wellen Sie messen möchten, müssen Sie das richtige Teleskop verwenden. Wichtig ist für Sie, dass sich die Funktionsart und Bauweise von Teleskopen je nach Typus und Ziel der Messung unterscheidet. Die Unterscheidung beginnt dabei, wie die elektromagnetischen Wellen empfangen werden. Es gibt Spiegelteleskope und Linsenteleskope. Auch bei den Spiegelteleskopen können Sie wieder zwischen verschiedenen Bauarten unterscheiden.

Newtonteleskope

Entscheiden Sie sich für das Newtonteleskop, verwenden Sie einen Klassiker und wollen lichtschwache Objekte beobachten. Dies sind in erster Linie Sternhaufen, Nebel und Galaxien. Erfunden wurde dieses Teleskop von dem bekannten Physiker Isaac Newton. Dieser entwickelte dieses Experiment, um seine Forschung voranzutreiben. Durch die von Newton entworfene Bauform kann eine hohe Menge an Licht aufgenommen werden. Dieses Licht wird von dem im Teleskop eingebauten Hauptspiegel gebündelt und auf den gegenüberliegenden Fangspiegel zurückgeworfen. Dieses auch Sekundärspiegel genannte Teil steht in einem 45-Grad-Winkel zur optischen Achse. Trifft das reflektierte Licht auf diesen, wird es in ein Okular gesendet, welcher eine sichtbare Abbildung für ihr Auge erzeugt. Ein Vorteil hierbei ist, dass das für Sie sichtbare Licht farbfehlerfrei ist und somit keine Veränderung stattfindet. Auch der Lichtverlust von ungefähr sechs bis sieben Prozent ist dabei zu verzeihen. Besonders für Anfänger eignet sich dieses Teleskop, weil es im Vergleich zu anderen Teleskopen preisgünstiger ist.

Radioteleskope

Wollen Sie Radiofrequenzen messen, welche von Objekten im All abgegeben werden oder Nachrichten von Raumsonden empfangen oder diesen etwas senden, sollten Sie ein Radioteleskop verwenden.Diese finden seit dem letzten Jahrhundert in der Radioastronomie Verwendung und sind bis heute nicht wegzudenken. Sie habe sicherlich schon einmal ein Radioteleskop auf einem Bild gesehen. Sie sind an einer geformten Metallfläche zu erkennen, in deren Mitte eine Antenne befestigt ist. In dieser Antenne werden die Radiowellen gebündelt. Bei heutigen Radiomessanlagen befinden sich oftmals mehrere Antennen, sogenannte Arrays, in einem Teleskop, um einen größeren Durchmesser zu erhalten. Die meisten Radioteleskope sind zudem bewegbar und können somit die komplette Hemisphäre auf Radiowellen hin untersuchen. Welcher Wellenlängenbereich nun genau empfangen werden kann, hängt von der Größe des Radioteleskops ab. Wollen Sie Wellenlängen im Zentimeter- und Meterbereich messen, verwenden Sie ein großes Teleskop. Um einen kleineren Wellenlängenbereich zu messen, verwenden Sie dementsprechend ein Radioteleskop mit einem kleineren Durchmesser.

Infrarotteleskope

Mit diesen Geräten messen Sie die Infrarotstrahlung, welche von Objekten im All ausgeht. Diese ist für Sie ohne Teleskop nicht wahrnehmbar, weil sie ein Teil des elektromagnetischen Spektrums ist. Die meisten Teleskope dieser Art befinden sich nicht auf der Erde, sondern im Weltraum in Form von Ballons oder Forschungsraketen. Dort liegt keine Absorption der Infrarotstrahlung vor. Bei den Instrumenten zur Messung ist es wichtig, dass diese gekühlt werden. Dabei werden Stickstoff, Helium oder andere Kühlgeräte verwendet. Zur Messung der Wellenlängen werden mehrere Detektoren am Teleskop angebracht. Die Art dieser Detektoren hängt davon ab, welche Frequenz des gemessen werden soll. In der Astronomie unterscheidet man zwischen nahem, mittlerem und fernem Infrarotlicht. Für das nahe Licht verwendet man eine Verbindung aus Indium und Antimon oder Material mit einem Quecksilberanteil. Diese Detektoren funktionieren wie Fotodioden, bei denen die eintreffenden Photonen dafür sorgen, dass Ladungsträger entstehen. Bei längeren Wellen werden Detektoren aus Silizium und Germanium verwendet. Diese arbeiten nach dem Prinzip des Fotowiderstands. Bei besonders langen Wellen werden Bolometer eingesetzt. Diese können Sie sich so vorstellen, als würden Sie mit einem Detektor Wärmeenergie messen und damit nachweisen, dass Infrarotstrahlung empfangen wurde. Mit dieser Strahlungsart werden in der modernen Astronomie zahlreiche Objekte im Sonnensystem beobachtet. Auch bei Gebieten außerhalb der Milchstraße liegt diese Strahlung vor. Damit ist es möglich, durch die Auswertung der Strahlen Aussagen über die Entstehung von Galaxien des jüngeren Universums zu treffen.

Röntgenteleskope

Mit diesen Teleskopen messen Sie die Röntgenstrahlung von im All existierenden Objekten. Quellen für Röntgenstrahlung sind heiße Sterne, Explosionen einer Supernovae und Galaxienkerne mit einer hohen Aktivität. Die Röntgenstrahlung kann nicht durch Linsen sichtbar gemacht werden. Denn die meisten Metalle absorbieren die eintreffenden Photonen der Strahlung wieder, wenn diese senkrecht oder steil auf die Fläche des Teleskops auftreffen. Um die Strahlung dennoch zu messen, werden bei diesen Teleskopen gekrümmte Metallspiegel verwendet. Diese Spiegel haben die Form eine Paraboloids oder Hyperboloids. Die Strahlen müssen streifend auf die Spiegeloberfläche einfallen und dürfen keinen Einfallswinkel größer als drei Grad aufweisen, weil sonst die Strahlung durch das Material hindurch geht und es somit zu keiner Reflexion an den gekrümmten Metallspiegeln kommen kann. Moderne Röntgenteleskope dienen nicht mehr nur der Abbildung der Strahlen, sondern sie werden auch zur Messung von Spektren und Strahlungsintensitäten verwendet. Sogar Gammablitze können gemessen werden. Bei diesen modernen Varianten erinnert die Form an einen langen Zylinder. Die größten Modelle haben heute eine Länge von mehr als 10 Metern, wobei einige von ihnen als Satelliten im Einsatz sind und in einer Erdentfernung von mehr als 100.000 Kilometern fliegen.

Gammateleskope

Mit dieser Art von Teleskop können Sie Gammastrahlen aus dem Weltall messen. Diese Strahlungsart ist die energiereichste und entsteht bei Prozessen im All, bei welchen Objekte eine hohe Hitze entwickeln. Mit traditionellen Teleskopen kann diese Strahlung von ihnen nicht beobachtet werden. Deswegen besitzen Gammateleskope einen Strahlungsdetektor, welcher die Gamma-Photonen sichtbar macht. Der Grund dafür ist, dass die Strahlung der Gammawellen enorm kurz ist und somit nicht in unsere Atmosphäre eindringen kann. Ein Gammateleskop besitzt eine Spiegelfläche, mit welcher Gammateilchen sowie Tscherenkow-Lichter empfangen werden können. Diese Lichter erzeugen einen kurzen Lichtblitz, weil Gammaphotonen in die Erdatmosphäre eingedrungen sind. Dabei zerstrahlen diese Photonen durch die Wechselwirkung mit Atomkernen. Die dabei ausgelösten Elektronen fliegen dann in Richtung Erdboden weiter. Dieses Phänomen kann mit den empfindlichen Spiegelflächen beobachtet werden. Die modernsten Gammateleskope haben heute ein Gewicht von mehreren Tonnen, oftmals mehr als 10 Tonnen.

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