Erste Voraussetzung für einen guten Newton ist sein guter Justierzustand.

Egal wie gut oder schlecht das Spiegelset ist, nur wenn es einen 100prozentig justierten Verbund im Teleskop ergibt, kann es seine, ihm gegebenen, 100% Leistung bringen.

Daraus ergibt sich, dass das Teleskop hinreichend stabil und steif konstruiert ist und entsprechende Justiermöglichkeiten vorhanden sind, sodass eine genaue Justage vorgenommen werden kann und erhalten bleibt.

Selbst wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, wird immer noch viel verschenkt, trotz Cheshire, Laser, Concenter, Filmdose. Alles mittig, konzentrisch, rund und blabla..., so weit so gut, warum klappt das oft nicht oder nur mit Kompromissen?

Um aufzuzeigen, wo es hakt, nehme ich nun mal das Justiermittel heraus, bei dem die Fehler am anschaulichsten werden und mit dem es wegen vorgegebener Fehler auch (genau aus diesem Grund) zu Problemen kommen kann.

Was jetzt kommt, funktioniert nur, wenn der Newton funktionsgerecht gebaut ist. Der Aufbau, so wie in der nächsten Grafik gezeigt, muss zu sehen sein. Alles außerhalb des dunkelblauen Rings in der folgenden Grafik sieht man direkt. Alles innerhalb des dunkelblauen Rings ist eine Reflektion im Fangspiegel. Der dunkelblaue Ring stellt also den Rand des Fangspiegels selbst dar, der komplett durch das Okularauszugsrohr zu sehen sein muss.

Bei schlecht gebauten Newtons, sieht man, selbst mit vollständig eingefahrenem Okularauszug, mal den kompletten Fangspiegel nicht und/oder nicht mal mehr den ganzen Hauptspiegel, geschweige denn noch was von der Spiegelzelle oder dem Tubus. Wie will man etwas mittig stellen, was man gar nicht sieht!? So sind diese Fehlkonstruktionen und ihre Konstrukteure für einen großen Teil der Verwirrungen rund um die Newton Justage verantwortlich. Dabei ist die Justage eines guten Newtons wirklich sehr einfach.

 

Das Concenter ist im Prinzip eine einfache Lochkamera und wenn man durch das Loch schaut, sieht man runde, in eine durchsichtige Plexiglasscheibe eingeätzte Kreise, hinter denen man dann sowohl Fangspiegel als auch Hauptspiegel sehr deutlich und in ihrer jeweiligen Lage zum OAZ sieht. Wichtig ist natürlich, dass man den kompletten Hauptspiegel überhaupt mit dem Fangspiegel erfassen kann, denn nur dann kann man die Lage von Haupt- und Fangspiegel zueinander richtig einstellen. Das fällt im Laufe der Justage auf und leider gibt es Newtons, die zu kleine Fangspiegel, zu hohe Okularauszüge, und sonstige Engstellen haben, die den Strahlengang einschnüren. Da kommt es dann zu angeblichen Schieflagen zwischen Theorie und Praxis. Wird das festgestellt, muss vor weiteren Justierversuchen ein Umtausch oder ein Umbau des Teleskops in Erwägung gezogen werden.

Aber selbst wenn das nicht der Fall ist, alles rund und mittig einlochen und gut, jou....denkste, geht oft nicht. Hat man den Fangspiegel rund, kriegt man den Hauptspiegel nicht drunter, kriegt man den Hauptspiegel drunter ist der Fangspiegel wieder oval und so weiter.

Der Grund dafür ist simpel, denn das kann nur bei exakter Ausrichtung aller Komponenten auf die optische Achse, welche auch noch mittig durch den Tubus (oder das Gitterrohr) laufen muss, funktionieren. Im Einzelnen beginnt das beim Okularauszug.

 

    

Als erste Maßnahme muss der Okularauszug exakt auf den gegenüberliegenden Punkt der Tubuswand ausgerichtet werden. Wenn (beim Gitterrohr mit Monoring) kein Tubus da ist, muss man sich behelfsmäßig etwas genau da hin konstruieren. Nun gilt es, nicht etwa die Basis, sondern die Mitte des Auszugsrohres exakt auf diesen Punkt zu richten. Man nimmt also ein Maßband, misst ihn ein und markiert ihn. Dann richtet man mit dem Concenter oder einem justierten Laser im Okularauszug den Okularauszug genau auf diesen Punkt ein, wozu man meistens an der Basis unterlegen, seltener Einstellungen an der Basis des Okularauszugs vornehmen kann. Wichtig ist es, wie gesagt, das über das Okularaufnahmerohr des Okularauszugs zu prüfen und nicht nur die Basis einzurichten, denn auch ein mechanisch gut aussehender Okularausszug muss nicht zwingend gerade laufen, kann ein etwas verkipptes Auszugsrohr haben. Untauglich sind lediglich Okularauszüge bei denen das Auszugsrohr krumm ist oder die Abweichung zu extrem ausfällt. Gut gelungen ist die Sache, wenn der Okularauszug in allen Auszugsstellungen am Punkt bleibt. Nur wenn dieser erste Schritt erfolgt ist, kann ein Fangspiegel exakt im 45° Winkel und ohne seitliche Verdrehung genau auf den Hauptspiegel treffen.

 

Die zweite, wichtige Voraussetzung dafür ist, dass Offset berücksichtigt werden kann. Unter diesen beiden Voraussetzungen könnt ihr nun hergehen und den Fangspiegel montieren. Bei mit Offset geklebten Spiegeln wird die Spinne mittig im Tubus eingemessen. Dann muss lediglich der Fangspiegel rund und mittig im Okularauszug erscheinen. Ist der Spiegel rund, was im Chesire sehr gut und im Concenter mit erschreckender Genauigkeit zu sehen ist, dann haben wir vom Okularauszug bis zum Fangspiegel die exakte optische Achse mit 90° abgewinkeltem Fangspiegel und auch ohne seitliche Verkippung. Bei mittig unter der Fangspiegel-Spinne montierten Fassungen für den Fangspiegel ergibt sich ein Problem. Man müsste jetzt schon über die Spinne den Offsetversatz herstellen und dazu auch die Haltelöcher der beiden senkrechten Streben am Tubus um diesen Betrag (wenige Millimeter) versetzen. Ansonsten wird die Spinne schief, was zu vergrößerten Spikes (im Extremfall sogar doppelt und/oder fächerförmig ) durch mehr Beugungserscheinungen führt und das ist nicht gut für den Kontrast der Abbildung.

Berücksichtigt man hier Offset nicht, dann muss man beim nächsten Schritt den Fangspiegel aus dem 90° Winkel ziehen, sonst bekommt man den Hauptspiegel niemals rund und mittig drunter. Damit wird aber der Fangspiegel im Anblick durch das Concenter wieder oval. Ich greife vor, aber genau hier liegt der größte Knackpunkt!

Nehmen wir also an, der Okularausszug ist eingerichtet und der Fangspiegel sitzt schön mittig und rund davor. Nun bauen wir den Hauptspiegel ein oder entfernen die Abdeckung, welche wir zuvor im Tubus hatten (z.B. ein Blatt Papier) um uns ganz auf den FS konzentrieren zu können. Wichtig ist dabei, dass der Hauptspiegel mittig in seiner Fassung und diese wiederum mittig im Tubus montiert ist. Dies ist bei käuflichen Newtons meistens mit hinreichender Genauigkeit der Fall und muss bei Selbstbauten große Beachtung finden. Eine Überprüfung lohnt immer. Zu weiche, sich in den Schellen durchbiegende, Tuben oder auch Durchbiegungen und Verwindungen von labilen Stangenkonstruktionen sind hier ebenfalls Gift.

Kann Offset berücksichtigt werden, muss man einfach nur den Fangspiegel vom Okularauszug weg (seltener näher dran) bewegen, ohne dabei seinen runden Anblick zu verändern.

Für den Fangspiegel alleine, also mit abgedecktem Hauptspiegel, sieht das im vorher nachher Vergleich so aus:

 

 

Man sieht im linken Bild eine deutliche Verschiebung gegenüber den Ringen. Das bekommt man über Korrekturen an den Fanspiegel Justageschrauben weg. Im rechten Bild der Kontrollblick mit dem Okularauszug am äußeren Anschlag. Beim Vergleich mit dem Bild am inneren Anschlag zeigt sich, ob der Okularauszug gerade läuft und der Justagezustand gleichbleibend ist. Hier passt das sehr gut, es muss nichts an der Basis eingestellt werden.

Will der Fangspiegel absolut nicht rund werden, bleibt er oval, ist er möglicher Weise seitlich verdreht. Das kann man durch Rotation bei leicht gelockerter Zentralschraube prüfen.  

Ist das ausgeschlossen, dann steht der Fangspiegel zu hoch oder zu niedrig im Tubus und wird aus dem 45 Grad Winkel in Richtung 50° oder 40° gezogen. Das wird über die zentrale Befestigungsschraube eingestellt.

Nimmt man nun die Abdeckung für den Hauptspiegel weg, steht der Hauptspiegel im Anblick durch das Concenter oft sehr weit ab von der Mitte des Fangspiegels, aber da muss er hin.  Für diese und alle folgenden Darstellungen gilt, dass der Okularauszug links, also auf 09.00 Uhr sitzt.

 

Das kann man dann über die Hauptspiegel Justierschrauben und die Fangspiegel Justierschrauben korrigieren und damit den Hauptspiegel exakt unter den Fangspiegel stellen.

Kann Offset berücksichtigt werden, muss man einfach nur den Fangspiegel vom Okularauszug weg (seltener näher dran) bewegen, ohne dabei seinen runden Anblick zu verändern (warum und wie das gegebenenfalls geht, erkläre ich weiter unten, im Anhang "Justage das Forenproblem", genauer). Oft fallen jetzt auch noch winzige seitlich Abweichungen (Verdrehungen) auf. Jedenfalls wird es nun erst richtig genau. Wenn man, durch das Concenter betrachtet, den Fangspiegel wirklich rund und mittig im Okularauszug hat und gleichzeitig den Hauptspiegel rund und mittig im Fangspiegel sieht, hat man automatisch den richtigen Offsetbetrag eingestellt. Geht das nicht, ist Offset falsch geklebt, oder der Spiegel etwas verdreht geklebt, eventuell auch der Hauptspiegel nicht mittig im Tubus. Dann muss hier eventuell nachgebessert werden.

 

Das rechte Bild zeigt, daß die Mittenmarkierung des Hauptspiegels  immer noch außermittig und nicht im kleinen Lochkreis des Concenters steht. Diese Feinheiten, bis alles passt, holt man nur über die Hauptspiegel Justierschrauben. Es geht auch ganz ohne Mittenmarkierung, dann muss man den äußeren Rand des Hauptspiegels sehr exakt in die Kreise stellen.

Diese Justagen können übrigens  Einsteiger  und z.B. einer den ich kenne, hat sie perfekt vollendet, einen Tag nach Erhalt seines ersten Newton Teleskops. Es ist ein 12 Zoll Dobson mit voreingestellten Fangspiegeloffset.

Bei der mittigen Fangspiegel-Halterung ohne Offset muss man spätestens jetzt entscheiden, ob man Offset über die Spinne einstellt oder andernfalls zwangsweise den Fangspiegel so verkippt, dass er den Hauptspiegel voll und mittig erfasst. Das bezeichnet man als Halboffset. Damit gibt man den exakt runden Anblick des Fangspiegels auf und auch die optimale, mittig durch den Tubus laufende, optische Achse mit dem Fangspiegel im 90° Winkel zu Tubus und Hauptspiegel. Lässt man den Fangspiegel rund, läuft Licht vom Hauptspiegel am Fangspiegel vorbei. 

Man kann auch die Spinne versetzen, dann wird man aber die Spinne nicht mehr mittig im Schnittpunkt der Abbildung sehen, sondern eben leicht versetzt. Üblicher und bereits häufig ab Werk anzutreffen sind Newtons bei denen der Fangspiegel mit Offset geklebt ist, er sitzt also, um den Offset Betrag vom Okularauszug weg weisend, außermittig auf der Halterung/Spinne.

Halboffset korrekt ist links im Bild und Offset korrekt rechts im Bild so zu sehen, wie man es durch ein Concenter Justier Okular sieht. Die Unterschiede sind nicht groß und rein visuell ist jeder Justierzustand zwischen diesen beiden Anblicken sehr nahe an der Perfektion. So sind auch in Höchstvergrößerung 100% Leistung abrufbar. Das gilt für Lichtsammelleistung und Auflösung.

   

Links ist alles zentriert. Einzig die Mittenmarkierung liegt um den Offsetbetrag außermittig in der Fangspiegelreflektion, weil der Fangspiegel aus dem 45° Winkel gekippt werden muss um den kompletten Hauptspiegel mittig zu erfassen.

Rechts ist Offset geklebt, wodurch die Mittenmarkierung exakt mittig im Zentrum steht. Allerdings sieht man den Fangspiegelumriss um den Offsetbetrag aus der Mitte, zur dem Okularauszug gegenüber liegenden Seite, versetzt.

Irgendwo zwischen diesen beiden Anblicken wird man sich bei einem guten visuellen Newton immer bewegen und richtig wichtig und augenfällig wird das auch erst bei f/5 und dann in Richtung f/4. Bei einem f/8 Newton muss man schon extrem genau hinschauen um diese Unterschiede zu erfassen und sie machen sich praktisch, also am Objekt der Begierde, nicht bemerkbar.

Wird Offset ganz außen vor gelassen, kann der Fangspiegel niemals komplett rund im Concenter erscheinen. Um die Mittenmarkierung eines Hauptspiegels dann auch in der Mitte des Concenters zu sehen, also den Newton gut (auf die optische Achse) zu justieren, muss der Fangspiegel so weit verkippt werden, dass er im Concenter immer oval aussieht.

Im Übrigen locht so auch jeder Laser mit und ohne Offset ein und barlowed Laser passt ebenfalls. Man benötigt mit einem Concenter solche Hilfsmittel halt nicht, es sei denn man will nochmal im Dunkeln schnell kontrollieren und hat kein beleuchtetes Concenter zur Hand.

Es streiten sich viele Geister, ob das visuell entscheidend ist. Man kann einen solchen Newton ohne Offset auch über die Justierung am Stern zu guten visuellen Leistungen überreden. Die optische Achse kann, rein theoretisch betrachtet, auch schräg durch den Tubus laufen oder in einem ganz anderen Winkel aus dem Tubus heraus geführt werden, wie das z.B. bei Lowrider-Dobsons der Fall ist. Hier wird, zugunsten einer niedrigeren Einblickhöhe, der Okularauzug schräg nach unten gerichtet angebracht. Das spart bei Großdobsons schon mal eine Leiter ein. Einfacher und sicherer an einem "normalen" Newton ist es aber m.E., sich ein Mal die Mühe zu machen. Ich überprüfe ab und zu, während der Beobachtung, die Justierung am Stern. Grundjustage und Feinjustage mache ich aber tagsüber, zu Hause und mit dem Concenter.

 

 

Das sind also 100%. Es wird winzige Abweichungen geben, nichts ist perfekt. Mal ist die Fase des Fangspiegels etwas aus dem Ruder gelaufen, mal stimmt die Offset-Klebung um ein Zehntel nicht oder beim Einmessen des Okularauszugs hat es doch nicht ganz exakt gepasst.

Okay, Schwamm drüber oder auch noch Mal ran, aber wichtig ist, dass man es so gut wie möglich macht und weiß, was man macht. 95% sind schon saugut, 70-90% sehe ich öfter als mir lieb ist. Das sind dann die angeblichen "Gurkenspiegel", die nie ihre Leistung zeigen durften. Richtige optische Gurkenspiegel sind tatsächlich recht selten geworden.

Egal, den letzten Schliff holt man sich am Stern. Das ist gar nicht so einfach, denn die erforderlichen hohen und höchsten Vergrößerungen für absolute Genauigkeit scheitern meistens am Seeing. Nur gut, dass man die beste Leistung ohnehin nur bei sehr gutem Seeing und entsprechender Möglichkeit zu hohen Vergrößerungen braucht. Darunter muss das Teleskop sein volles Auflösungsvermögen nicht ausspielen. Wenn es aber klappt, mit V 1,5xD und mehr, dann sollte man die Möglichkeit nutzen. In so hoher Vergrößerung kann man am mittelhellen Stern im Fokus den ersten Beugungsring sehen und versuchen, den Stern berührungslos in dessen Mitte zu stellen, ihn absolut rund und gleichmäßig ausgeleuchtet zu sehen. Dann haben wir wirklich 100% justiert.

Ist das unmöglich, muss es nicht Mal an der Justierung liegen. Hier kommen auch Fehler beider Spiegel, wie z.B. Asti schon zum Tragen. Also halt so gut wie möglich justieren, dann hat man volle Leistung. Da sind wir dann voll im Thema "Test, Test, Test", aus dem die folgende Grafik entnommen ist.

Eine minimale Defokussierung des Sterns, bei der man im, durch Obstruktion beeinflussten, Abbild des Sternscheibchens in die Mitte einen winzigen, hellen Lichtpunkt in einem kleinen schwarzen Loch mit exakt runden Lichtkreisen im winzigen Sternscheibchen sieht, wenn richtig justiert wurde, ist für eine ordentliche Justierprüfung auch noch akzeptabel. Riesige Sternfladen und wabernde Scheibchen sind zu ungenau und lohnen die kleine Mühe kaum.

Oft sieht man dreieckige Figuren, statt runde Sterne. Häufig ist ein astigmatisch gequetschter Fangspiegel in Fassung oder ein zu sorgloser Umgang mit Klebemassen die Ursache. Drei kleine Blobs reichen und der Fangspiegel darf 2 mm Luft haben, muss quasi auf den Blobs schweben.

Sehr gerne werden auch herstellerseitig die drei, seltener sogar fünf Halteklammern des Hauptspiegels wie Schraubstöcke eingesetzt. Der Hauptspiegel braucht ebenfalls Luft und wenn man eine darunter gelegte Papierecke noch unter dem Klammerbacken herausziehen kann, ohne sie abzureißen, dann ist das richtig. Hier muss auch bedacht werden, dass diese Klammern, soweit sie auf die verspiegelte Fläche eingreifen, unweigerlich Beugungserscheinungen verursachen, je größer sie sind, um so mehr. Im Artikel zur Einschätzung der Spiegel- und Teleskopqualität zeige ich beispielhaft auch zwei Möglichkeiten, das abzustellen.

Insgesamt muss die komplette Mechanik eines guten Newtons natürlich in der Lage sein, die Justierung zu ermöglichen und zu halten, sonst kann man keine gute Abbildung im Hochvergrößerungsbereich erwarten. Beim Schwenk des Teleskops vom Zenit zum Horizont sollte sich so wenig wie möglich an der Justierung ändern. Passiert da zu viel, besteht Nachbesserungsbedarf.

Ich mache es so gut wie möglich, schlecht wird es von alleine. Bei manchen Newtons tauchen dann unerwartete Hindernisse auf.

Zum Beipiel lässt sich der Fangspiegel nicht so weit drehen, dass er absolut rund erscheint und/oder er springt immer wieder in die vorherige Postion zurück, wenn man die Schrauben fest ziehen will. Die Ursache für dieses Problem findet man in aller Regel an der Rückseite der Halterung. Auf diese Platte drücken ja die drei Justageschrauben und die Mittenschraube hält dabei den Abstand konstant. Werden diese Schrauben fest angezogen üben sie starken Druck aus. Oft genug handelt es sich hier um Plastik, maximal um weiches Alu.

     

Die Schrauben sind immer aus Metell und enden in aller Regel in einem scharfen Randgrat, der sich in das Alu, erst recht in Plastik, eingräbt. Die Spuren im zweiten Bild sind noch harmlos, doch diese Gruben sind bereits tief genug um eine gute Justage zu vereiteln. Oft passiert es dann, dass die gute Justage erst bei der Anfahrt zum Beobachtungsplatz, am letzten Schlagloch, verloren geht, weil die kleine Erschütterung eine der Schrauben in ihr "Passloch" zurück springen lässt. Das Schraubenende muss glatt/plan geschliffen, also entgratet werden, die Grundplatte des Halters ebenso und/oder man legt eine passende Beilegescheibe aus hartem Metall dazwischen. Es gibt auch Fangspiegelhalter am Markt, die nur drei Stege bieten und für die drei Justagerschrauben drei angesenkte Löcher vorsehen. Hier muss die Klebung des Fanspiegels und die Ausrichtung des Okularauszugs extrem genau sein, weil man einfach keinen Justagespielraum hat, um die Fangspiegelspinne mal zu drehen. Einen Filterschieber im  Tubus zu montieren geht damit auch nicht. Die bereits erwähnte Beilegescheibe kann auch hier helfen, wenn der Einstellspielraum ohne sie nicht ausreicht.

Gute Newtons lasssen sich schnell und sauber justieren und  halten die Grundjustage auch bei Transporten über Feldwege lange.

 

Der folgende Artikel wurde aus gegebenem Anlass am 27.11.2020 verfassst und in der Rubrik "Aufgespießt" veröffentlicht und  im April 22 nochmals erweitert. Hier als Anhang eingepflegt: