Montierungen
  


Mit dem Thema: "Montierungen für Teleskope" könnten reihenweise ganze Bücher gefüllt werden. Ich will trotzdem versuchen, an dieser Stelle auf die grundlegenden Unterschiede und Funktionsweisen einzugehen.

Grundsätzlich kann man folgende Montierungsarten unterscheiden:

- Alt-Az-Montierungen
- parallaktische Montierungen
 
 

Alt-Az-Montierungen

Hinter dem Begriff "Alt-Az" verbirgt sich nichts anderes, als die einfachste Montierungsart. Es kann wie bei einem Fotostativ nur nach links oder rechts bzw. oben oder unten geschwenkt werden.
Alt bedeutet Altitude, also die Verstellung in der Höhe (rauf und runter)
Az bedeutet Azimut, also die Verstellung nach rechts oder links.

Alt-Az-Montierunen gibt es in sehr vielen verschiedenen Ausführungen und Tragfähigkeiten. Man kann Sie kugelgelagert, mit Feintrieben oder auch als einfache Holzbox (Rockerbox) im Falle eines Dobsons erhalten.
Auch die klassische Gabelmontierung gehört zu dieser Montierungsart.
 

 
 

Dobson-Montierung

Eine besondere Alt-Az Montierung ist die Montierung nach John Dobson. Dabei wird der Teleskoptubus (in den allermeisten Fällen ein größeres Newton Teleskop) einfach in die sog. Rockerbox eingehängt. Das kann eine simple Holzkiste sein. Die Höhenräder sind dabei für die Verstellung in der Höhe zuständig. Die Seitliche Bewegung wird durch eine Lagerung der gesamten Rockerbox auf einem Teller ermöglicht.
Ein Bild sagt hierbei mehr als 1000 Worte (siehe weiter unten)

Bei einer Dobson Montierung ist es wichtig, dass die Gleitmaterialien gut aufeinander abgestimmt sind. Sehr gut hat sich die Materialpaarung aus Formica "Ebony Star" mit Teflon bewährt. Formica ist ursprünglich eine harte Beschichtung für Küchenarbeitsplatten, welche eine relativ rauhe Oberfläche aufweist.
Wichtigstes Kriterium ist, dass das Losbrechmoment der Lagerung möglichst gering ist. Der Übergang von Haft- zu Gleitreibung muss möglichst ruckfrei sein, damit die Montierung beim Nachführen nicht über das Ziel hinausschießt. Je präziser und leichtgängiger eine Dobsonmontierung funktioniert, desto mehr Freude hat man daran.

Gemäß dem Wunsch von John Dobson ist eine Dobson Montierung ideal, wenn zur Höhenverstellung in etwa die selbe Kraft benötigt wird, wie für die rechts-links Verstellung. Man sollte das Teleskop leicht "diagonal" nachführen können - also gleichzeitig nach links und nach oben.
Beispiele für Dobson-Montierungen:

 
Die oben genannten Alt-Az Montierungen sind vorwiegend für die visuelle Beobachtung bestimmt. Wenn das Beobachtungsobjekt aufgrund der Erddrehung langsam aus dem Bildfeld herausdriftet, muss man einfach manuell das Teleskop ein wenig "nachschubsen".. Die Nachführung geht dabei volkommen manuell und intuitiv. Man sollte aber immer bedenken, dass bei 500-facher Vergrößerung beispielsweise ein Planet in wenigen Sekunden durch das Bildfeld huscht. Dobson Teleskope kommen bei diesen Vergrößerungen schnell an ihre Grenzen, wie die Feintriebe fehlen.

Abhilfe kann eine Equatorialplattform schaffen.
 
 
 
 

Parallaktische Montierungen:

 
 
 

parallaktisch montiert... was heißt das?

Wie bereits bekannt ist, dreht sich unsere Erde in ca. 24h einmal um ihre eigene Achse. Alle Objekte am Himmel bewegen sich dabei scheinbar um einen fixen Drehpunkt. Dieser virtuelle Drehpunkt liegt auf der Nordhalbkugel zufällig fast genau in Richtung Polaris (Polarstern / alpha-UMi).
Findige Köpfe sind nun auf die Idee gekommen, eine einfache Alt-Az-Montierung so geschickt anzuordnen, dass bei genauer Ausrichtung auf den Himmelspol nur in einer Achse anstatt in beiden Achsen nachgeführt werden muss. Diese Achse ist die Rektaszensionsachse (auch genannt R.A.-Achse oder Stundenachse).

Es ist also bei einer parallaktischen Montierung nicht mehr nötig, während der Beobachtung gleichzeitig nach oben (bzw. unten) und Osten nachzuführen. Es genügt, die Rektaszensionsachse gleichmäßig analog der Erddrehung mitzubewegen. Diese Bewegung kann auch leicht von einem Elektromotor (Schrittmotor mit Steuerung) übernommen werden, was die Sache besonders genau und bequem macht.

Spätestens wenn man mit seinem Teleskop Objekte fotografieren möchte, wird man nicht umhin kommen, eine parallaktische Montierung anzuschaffen.
 

Einnordung einer parallaktischenMontierung:

Je genauer eine parallaktische Montierung auf den Himmelspol eingenordet ist, desto präziser erfolgt die Nachführung. Präzise Nachführung bedeutet, dass ein im Okular zentrierter Stern über eine lange Zeit genau in der Mitte des Bildfeldes bleibt, ohne in irgend eine Richtung langsam wegzudriften.
Gerade bei der Langzeitfotografie, insbesondere mit langen Brennweiten, ist dies ein wichtiger Faktor, um punktförmig abgebildete Sterne zu erhalten.

Für die visuelle Beobachtung genügt es in den meisten Fällen, die R.A. Achse ungefähr auf den Polarstern auszurichten. Notfalls kann dies auch grob mit einem Kompass gemacht werden. Die einzustellende Polhöhe entspricht übrigens genau dem Breitengrad, auf dem sich der Beobachter befindet. Bei mir hier im Norden von Stuttgart sind das ca. 48°.

Wenn es aber, wie bei der Fotografie, auf eine möglichst exakte Einnordung ankommt, können verschiedene Hilfsmittel herangezogen werden.
Das Einfachste ist es, einen guten Polsucher zu verwenden. Hierbei handelt es sich um ein kleines Fernrohr, welches genau parallel zur Stundenachse liegt. Oftmals ist dieser Polsucher direkt innerhalb der R.A. Achse positioniert. Dabei kommt es darauf an, dass der Polsucher genau rotationssymmetreisch zur R.A. Achse justiert ist. Die eingeätzte Mittenmarkierung, welche den eigentlichen Drehpunkt markiert (die Stelle, an der später auch der Himmelspol liegen muss), darf bei einer Drehbewegung der R.A. Achse nicht "eiern".

Der Himmelspol ist nicht direkt sichtbar. Daher muss der etwa 2° entfernte Polarstern als Orientierung dienen.

Da der Himmelspol und damit der eigentliche Drehpunkt nicht genau auf dem Polarstern liegt, muss der Polsucher vor der Einordung mit dem aktuellen Datum und der aktuellen Uhrzeit abgeglichen werden. Man muss letztendlich nur wissen, in welcher Richtung der Polarstern aktuell bezüglich des eigentlichen Himmelspols versetzt ist.

 

Mit der Polsuchermethode kann eine parallaktische Montierung bereits sehr genau eingenordet werden. Falls jedoch noch höhere Anforderungen an die exakte Einnordung gestellt werden, muss mit der sogenannten "Scheinermethode" die noch vorhandene Sterndrift analysiert werden. Nach einer nicht ganz trivialen Vorgehensweise kann so die höchste Genauigkeit erreicht werden. Anleitungen zur Methode nach Scheiner gibt es z.B. hier oder hier.

Mittlerweile gibt es aber auch einfache Programme, welche mit einer WebCam "einscheinern". Das Programm führt den Anwender dann automatisch durch die Prozedur.
Siehe hier.
 
 
Wozu dienen die verschiedenen Achsen bei einer parallaktischen Montierung?
 

Eine parallaktische Montierung hat insgesamt 4 bewegliche Achsen. Die Bewegungen können jeweils in einer kleinen Animation verfolgt werden. Einfach auf das entsprechende Bild klicken, um die Animationen zu laden (jeweils ca. 1.2MB)
 
 
 
Azimut-Einstellung (Az)
rechts-links, wird nur vor Beobachtungsbeginn zur Einnordung auf den Himmelspol benötigt.
 
(Klick aufs Bild lädt Animation)
 
Polhöhenachse (Alt)
Verstellung der Polhöhe nach oben und unten , wird ebenfalls nur zur Einnordung benötigt
 
(Klick aufs Bild lädt Animation)
 

Rektaszensionsachse (R.A)
R.A.Achse bzw. Stundenachse.
Mit deser Achse wird (zusammen mit der Deklinationsachse) das gewünschte Objekt eingestellt.
Dies ist auch gleichzeitig die Achse, welche die eigentliche Nachführbewegung übernimmt.

 
(Klick aufs Bild lädt Animation)
 
Deklinationsachse (Dec)
H ier wird die Höhe, sprich die Deklination des Objekts eingestellt.
 
(Klick aufs Bild lädt Animation)
 
A)
Es ist wichtig zu wissen, dass die Azimut- und die Polhöhenachse ausschließlich zur Einnordung der Montierung betätigt werden müssen. Bei der späteren Beobachtung wird daran auf keinen Fall mehr etwas verändert.

B)
Das eigentliche Beobachtungsobjekt wird nach dem Einnorden der Montierung ausschließlich mit der Rektaszensionsachse und der Deklinationsachse eingestellt.

C)
Die Nachführung übernimmt bei guter Einnordung die R.A. Achse. Die Dec-Achse wird nur bei kleinen Korrekturen benötigt.