Farbränder an tief stehenden Planeten

Hurra, Planetensaison! Leider zeigt der Edel-Apo psychedelische Farbränder. Schuld ist die Atmosphäre - Abhilfe schafft ein ADC.

Endlich ist die Flaute für Planetenbeobachter zu Ende. Doch leider stehen in diesem Sommer Jupiter, Saturn und Mars vergleichsweise niedrig am Himmel. Da passiert es immer wieder, dass die Planeten selbst in teuren Teleskopen Farbränder zeigen. Den Grund dafür und das geeignete Gegenmittel erfahren Sie in der ersten Folge von "Peters Problemlöser".

In diesem Sommer stehen die Planeten vergleichsweise niedrig am Himmel: In Bonn haben sich Jupiter zur Opposition lediglich 23°, Mars knapp 14° und Saturn ebenfalls nur knapp 17° über den Horizont erhoben. Und dies wird auch in den kommenden Jahren nicht besser. Hierdurch entstehen nun drei Probleme: Sie benötigen freie Sicht zum Südhorizont, denn die Planeten stehen dabei alle nur mehr oder weniger zwei Fäuste (am ausgestreckten Arm) hoch über dem Horizont. Außerdem benötigt man für höhere Vergrößerungen eine ausgesprochen ruhige Luft, da durch die tiefe Stellung das Licht einen viel längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen muss. Im Falle von Saturn ist es etwa die 2,5-fache Strecke und für Mars sogar die etwa 4-fache Strecke im Vergleich zu einer Beobachtung im Zenit. Mit etwas Glück findet man hier aber dennoch gute Beobachtungsmöglichkeiten, hat es dann aber trotzdem noch mit einem dritten Problem zu tun.

Selbst wenn Sie die Planeten mit dem allerteuersten apochromatischen Teleskop beobachten, sehen Sie ganz deutliche Farbränder an den Planeten, bläulich auf der einen Seite und rötlich auf der gegenüberliegenden. Wie kommt das? Das Licht trifft immer schräger auf die Atmosphärenschicht der Erde auf, je tiefer die beobachteten Sterne oder Planeten stehen. Dabei verlängert sich nicht nur die Wegstrecke, die das Licht bis zum Beobachter zurücklegen muss, sondern die Atmosphäre wirkt wie ein Prisma auf das Licht.

Beim Übergang von einem optischen Medium in ein anderes Medium kommt es zur sogenannten Dispersion. Hierbei werden Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge in unterschiedlichen Winkeln gebrochen. Beim Übergang in ein optisch dichteres Medium (in unserem konkreten Fall vom Vakuum in die Luftschicht) wird das blaue Licht stärker abgelenkt.

So schön Lichtspiele mit einem Prisma im hellen Sonnenlicht sein mögen, so sehr stören sie in unserem Fall. Aber es gibt eine einfache Abhilfe! Bringt man ein Prisma in den optischen Strahlengang im Teleskop, so kann man diesen Effekt regelrecht wieder umkehren und die unterschiedlichen Lichtstrahlen korrekt überlagern.

Natürlich benötigte man für die drei oben genannten Planeten drei verschiedene Prismen. Und selbst diese arbeiten nur zu einem bestimmten Zeitpunkt (also Höhe über dem Horizont) exakt. Letztendlich bräuchte man eine ganze Sammlung von Prismen für unterschiedliche Stellungen der Sterne und Planeten über dem Horizont, die an der korrekten Stelle in den Strahlengang eingeführt werden müssten.

Glücklicherweise gibt es hier eine Abhilfe, die dem Hobbyastronomen das Leben stark vereinfacht: Ein variables Prisma, das individuell auf die Beobachtungsgegebenheiten eingestellt werden kann. Nun ist Glas aber nicht ohne weiteres verformbar, um den Winkel des Prismas anzupassen. Die Lösung liegt ganz einfach darin, zwei Prismen drehbar zueinander anzuordnen.

Sind die Prismen entgegengesetzt zueinander angeordnet, so wirken sie wie eine planparallele Glasscheibe und der prismatische Effekt ist vernachlässigbar (bzw. hebt sich beim Ein- und Austritt gegenseitig wieder auf). In umgekehrter Stellung dagegen wird die Wirkung eines einzelnen Prismas verdoppelt und es kommt zu einer starken Dispersion.

Und genau diese Möglichkeiten bieten die kommerziellen sogenannten ADCs (Atmospheric Dispersion Corrector, also die Korrektur der Dispersion in der Atmosphäre). Natürlich müssen solche ADCs korrekt eingestellt werden, um die gewünschte Reduzierung der störenden Farben zu erreichen und sie nicht sogar noch zu verstärken. Eine generelle Anleitung für jeden verfügbaren ADC und für jedes Teleskop in Verbindung mit Fangspiegeln, Zenitspiegeln usw. kann hier deshalb nicht gegeben werden. Auch kommt es bei einer äquatorialen Montierung während der kontinuierlichen Bewegung zu einer effektiven Drehung des Teleskops im Verhältnis zum Horizont.

Die störende Dispersion während der Beobachtung ist immer senkrecht zum Horizont ausgerichtet. Bei einem Teleskop mit Alt- bzw. Az-Montierung (z. B. ein Dobson) ist es einfach. Das Teleskop wird Richtung Horizont bewegt und der Adapter so ausgerichtet.

Allgemein kann man sich aber daran orientieren, dass die Nulleinstellung des ADC, die bei dem abgebildeten ADC durch die kleine Kunststoffschraube markiert wird, genau durch die Horizontlinie verlaufen muss. Die beiden anderen größeren Einstellschrauben, die die beiden Prismen bewegen, müssen symmetrisch und entgegengesetzt zu dieser Nullstellung bewegt werden. Man beginnt in der Nullstellung, wo alle drei Schrauben in einer Linie liegen, und bewegt anschließend langsam die beiden größeren Stellschrauben in entgegengesetzte Richtungen nach außen. Beim Blick durch das Okular merkt man besonders bei höheren Vergrößerungen schnell sehr deutlich, wo der störende Regenbogeneffekt minimal ist.

Aber ganz wichtig ist die Ausrichtung der Markierungsschraube für den Nullpunkt. Ist die Position des ADCs nicht korrekt, so kann der Farbfehler nicht auf Null gebracht werden und verschlechtert sich unter Umständen sogar.

Autor: Peter Oden / Lizenz: Oculum-Verlag GmbH