10 Zoll Bino-Newtonvon Martin Dandrea
Zwei Augen sehen bekanntlich mehr als eines – dennoch werden von 80% der Amateurastronomen monokulare Fernrohre benutzt. Bereits in meinen Anfangstagen als Spechtler hatte ich einmal die Gelegenheit, durch ein Swarovski 30x75 Doppelteleskop zu beobachten, welches mir als stolzen Besitzers eines „großen“ 114mm Kaufhausfernrohres ein völlig neues Beobachtungsvergnügen eröffnete. Schon damals geisterte der Plan durch mein Hirn, dasselbe auch mal mit 2 Spiegelteleskopen zu versuchen. Das Konzept war bald fertig, Spiegelgröße 8“, Okularschlitten, Einblick zwischen den Tuben, Wechselokulare. Ein Jahr später (1987) begegnete ich am Wöllaner Nock genau diesem Fernrohr. Der Anblick von M31 war überwältigend, jedoch konnte man nur 31,7mm Okulare verwenden, welche die Galaxie doch deutlich am Rand abschnitten. Mein Bino musste natürlich für 2“-Okulare ausgerüstet sein (mittlerweile war ich von Nagler&Co infiziert). Die Durchführbarkeit scheiterte allerdings an meinen beschränkten finanziellen und mechanischen Mitteln. Ich blieb daher einige Zeit lang monokular und erweiterte über die Jahre meine Sammlung von Eigenbauteleskopen bis zu einem 18“-Newton, welcher 1996 First Light sah. Am ITT in Kärnten 1997 wurde jedoch mein Interesse an einem Doppelfernrohr erneut angeheizt, diesmal war ein Fujinon 25x150 dafür verantwortlich. Nachdem mein letztes Selbstbauteleskop 1 Jahr her war und meine Werkzeuge langsam Staub ansetzten, begann ich noch am selben Wochenende mit der Planung.
Grundsätzliche Überlegungen
Zunächst stellte sich die Frage: Doppelteleskop oder Binoansatz. Mittlerweile gibt es einige Binokularansätze am Markt, in einem SuW war auch ein interessanter Bauvorschlag eines 12“-Newtons mit Binoansatz. Diese Ansätze haben jedoch entscheidende Nachteile. Die Lichtintensität pro Auge wird wegen des Strahlenteilers auf unter 50% reduziert, d.h. bei dunklen Objekten stößt man rasch an die Grenzen des menschlichen Auges. Falls man nicht gerade ein (sehr teures) Bino von Zeiss mit Glaswegkorrektor besitzt, verursacht der lange Glasweg (meist über 100mm) merkliche sphärische und chromatische Aberration. Bei der Verwendung am Dobson muß man entweder die Brennweite mit einer Negativlinse verlängern, um fokussieren zu können, oder den Hauptspiegel nach vorne versetzen. Ersteres hat den Nachteil einer hohen Anfangsvergrößerung, letzteres führt insbesondere bei schnellen Öffnungsverhältnissen zu Vignettierungen wegen des kleinen Strahlenteilers. Außerdem gab es damals keinen
Binoansatz für 2“-Okulare.
Aus diesen Gründen entschloß ich mich, ein Doppelteleskop mit Anschlußmöglichkeit für 2“-Okulare zu bauen. Die maximale Größe des Teleskops war durch die Ladefläche meines Ford Fiestas limitiert. Ich entschied mich daher für 2 25cm f5-Spiegel (Brennweitendifferenz unter 1%) der Firma Astrocom. Dieses Öffnungsverhältnis hat den Vorteil, daß man mit den handelsüblichen 40mm-Weitwinkelokularen bei einer akzeptablen Austrittspupille von 8mm das maximal mögliche Gesichtsfeld für 2“-Okulare erreichen kann. Auch die Obstruktion des 75mm-Sekundärspiegels ist nicht größer als bei vielen 10“SCs. Ebenso sollte das Gerät eine Volltubus-Konstruktion haben und die Rockerbox zwischen den 2 Tuben, um eine relativ kompakte Konstruktion zu ermöglichen. Da geteilte Freude bekanntlich doppelte Freude ist, wurde auch eine Einstellmöglichkeit des Augenabstandes vorgesehen.
Ausführung
Zunächst wurde mit der Konstruktion der Rockerbox und der Verbindung zwischen den 2 Tuben begonnen. Die Grundplatte der Rockerbox besteht aus 30mm Birkenmultiplex, die Seitenwände aus 18mm Multiplex wurden in einer Richtung zwecks mehr Stabilität schräg gestaltet. Für die Verbindung zwischen den Tuben ließ ich mir vom Tischler 2 Multiplexplatten mit beidseitigen Ausnehmungen anfertigen. Diese wurden dann auf 3 Seiten verbunden und auf der Innenseite die Höhenräder angebracht, welche zusätzlich verstrebt wurden, um eine möglichst hohe Stabilität dieses für die binokulare Justierung wichtigen Teils zu gewährleisten. In das untere Verbindungsbrett wurde eine Aussparung gesägt, damit auch im Zenit beobachtet werden kann. Für das Tubusmaterial wurden 2 Geax-Rohre mit 300mm Durchmesser und 5mm Wandstärke gewählt.
Spätestens nach Ankunft dieser Rohre wurde mir der Unterschied zwischen Theorie und Praxis bewußt, denn was vorher eine zierliche Holzkonstruktion war (die anderen Hausbewohner konnte ich partout nicht von der Idee abbringen, daß ich an einem exklusiven Beistelltisch aus Holz arbeite), wurde mit den Rohren eine gefährlich aussehende Zwillingsflak.
Parallel dazu begann ich mit der Konstruktion der Okularschlitten. Dieser wird mittels 4 gebohrten Messingklötzen auf am Tubus befestigten Stahlstangen mit 8mm Durchmesser verschoben. Beide Okularschlitten liegen gegenüber auf der Innenseite und sind durch Streben verbunden. Die Fokussierung geschieht mit einer zentral angeordneten M10-Gewindestange, welche durch eine am oberen Verbindungsbrett befestigte, kugelgelagerte Rändelmutter bewegt wird. Die axiale Verschiebung funktioniert sehr gleichmäßig. In der Praxis war mir mit der Zeit diese Einstellung zu fummelig, vor allem weil sich die Okulare nicht individuell fokussieren ließen. Mittlerweile habe ich das Ganze auf Einzelokularfokussierung umgebaut und die Streben zwischen den beiden Okularschlitten entfernt. Nun habe ich 2 kugelgelagerte Rändelmuttern, welche direkt unter den einzelnen Okularschlitten angeordnet sind. Dies hat den Beobachtungskomfort wesentlich verbessert und man kann nun auch problemlos mit 6mm-Okularen fokussieren. Für die Einstellung der Pupillendistanz werden 2 Intes-Okularauszüge verwendet, welche gegenüber montiert sind und jeweils einen 2“-Zenitspiegel halten. Diese Zenitspiegel mußten an beiden Enden abgefräst werden, da nur so eine Pupillendistanz von 60mm aufwärts gewährleistet werden konnte. Durch die kugelgelagerte Bauweise bewegen sich die Auszüge sehr gleichmäßig.
Die Treibräder wurden mit O-Ringen übers Kreuz verbunden, wodurch sich bei Drehen nur eines Rades beide Auszüge gleichmäßig zueinander bzw. voneinander weg bewegen. Der Fangspiegel wird mittels einer Einarmstrebe am Schlitten befestigt. Für die Hauptspiegelzelle wurde ein 30x10mm Flachalu auf den Spiegeldurchmesser eingerollt. Jeweils 3 Segmente dieses Alus halten die Spiegel verspannungsfrei und sehr präzise. Die Innenseite der Tuben und der Boden der Hauptspiegelzelle wurden mit schwarzem Velours beklebt, um Streulicht auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Frage der Justierstabilität machte mir vor dem Bau nicht unerhebliches Kopfzerbrechen. Monokular spielt es keine Rolle, ob sich die Justierung vom Zenit zum Horizont verstellt. Binokular stellt jedes mechanisch bewegbare Teil einen potentiellen Schwachpunkt dar. Haupt-und Fangspiegel dürfen sich in der Fassung nicht bewegen, gleichzeitig aber nicht verspannt werden, Die Rohre dürfen sich nicht verbiegen, der Okularschlitten muss sich absolut gleichmäßig bewegen, usw. Um diese Fehlerquellen soweit als möglich auszuschalten, wurde auch für die beiden Tuben keine Justiermöglichkeit vorgesehen.
Da sich der Spiegelschleifer von Astrocom etwas Zeit ließ (gut Ding braucht schließlich Weile), stand die fertige Fernrohrkonstruktion einige Zeit in der Garage. Nach 10 Monaten kamen dann endlich die heißersehnten Spiegel. Beim Montieren erlebte ich dann eine positive und eine negative Überraschung: die positive war, daß ich die Gewichtsverteilung sehr genau erwischt hatte und daß die Spiegel eine Brennweitendifferenz von nur 10mm hatten, die negative war, daß ein Spiegel 25cm Durchmesser hatte, der andere aber tatsächlich 26 cm (!!). Nachdem mein rechtes Auge ohnehin schwächer ist, beschloß ich, den größeren Spiegel rechts einzubauen und bohrte mit leisem Bedauern die Löcher für die Halterung neu.
Das 1x1 des Binojustierens...
Die grundsätzliche Justierung erwies sich als schwieriger als angenommen. Da die Tuben zueinander nicht justierbar waren, ergab sich nach Justierung der einzelnen Achsen mittels Justierlaser eine Höhendifferenz von ca. 12mm in der Brennebene. Diese war für einen Ausgleich durch Verkippen der Optik zu groß, ich hatte dann Koma auf der Achse.
Anfangs war mir nicht klar, warum die Bilder soweit auseinander lagen. Die Tuben waren sicherlich soweit parallel, dass die Abweichung eigentlich nicht mehr als 2-3mm betragen sollte. Nach einiger Zeit intensiven Nachdenkens und häufigem Zerlegens des Fernrohrs, wobei jedes Mal die Justierung etwas anders war; manchmal fehlte es in der Höhe, manchmal in der Breite, kam aber die Erleuchtung.
Entscheidend ist, dass die optischen Achsen beider Systeme möglichst parallel sind, was nur durch sorgfältige Zentrierung der optischen Achsen von Haupt-und Fangspiegel zueinander erreicht werden kann. Bereits kleine Abweichungen von dieser Zentrierung führen zu sehr unterschiedlichen Bildlagen. Nach vielen Übungsrunden fand ich dann endlich eine Vorgehensweise, welche diese Zentrierung erlaubte. Zunächst wird die Justierung mit Laser vorgenommen. Dann wird durchgeschaut und die Justierschrauben eines Fangspiegels solange verstellt, bis die Bilder wieder deckungsgleich sind. Der erneute Einsatz des Justierlasers zeigt, dass der Laserpunkt von der HS-Mitte weggewandert ist. Nun – und das ist der Knackpunkt – muss der Hauptspiegel radial in der Halterung so verstellt werden, dass die Mittenmarkierung des HS etwas in die Richtung weiterbewegt wird, in die der Laserpunkt ausgewandert ist. Mit etwas Erfahrung hat man nach zwei Durchgängen die Justierung so hingekriegt, dass bei der Laserjustierung gleichzeitig auch beide Bilder zur
Deckung gebracht werden können. Diese Justierung muss eigentlich nur einmal gemacht werden. Restungenauigkeiten können schnell durch Verkippen des Fangspiegels ausgemerzt werden.
Fazit ist, dass das Justageproblem eigentlich kein solches ist, wenn man weiß, wie man es angehen muss. Die Justierstabilität im Feld ist jedenfalls höchst zufriedenstellend.
Zubehör
Ich war von jeher ein Fan eines gutsortierten Okularkoffers, was mir jetzt zugegebenermaßen auf den Kopf fiel, denn eine Verdoppelung meines Okularsortiments schied aus Platz-und finanziellen Gründen aus. Außerdem stellte sich bei den meisten 2"“Okularen die bange Frage: "Wohin mit der Nase?". Gottseidank stieß ich dann auf das 40mm-Okular von Pentax, welches für ein 2“-Okular eine geradezu vorbildlich schlanke Bauweise hat. Außerdem eröffnete mir meine Tätigkeit bei Swarovski Optik die Möglichkeit, verschiedene Feldstecher auszuschlachten, so daß zwischen 6 und 40mm nunmehr nicht viele Lücken sind. Das einzige Problem ist, daß natürlich auch die Nebelfilter ergänzt werden müssen...
First Light
Trotz der noch vorhandenen Justierprobleme war First Light beeindruckend. Orionnebel mit 9mm Nagler und Rosettennebel mit 40mm Pentax und OIII-Filter – jeder, der Fantasie hat, kann sich meine Begeisterung ausmalen.. Auch am ITT 1998 fand das Gerät einige begeisterte Beobachter, die Fotos sind leider irgendwo im analogen Nirvana. Vom ITT 2006 gibt’s zwar Fotos, aber man konnte leider nur NEBEL beobachten.
Was macht jetzt aber binokulare Beobachtung so anders?
Eines vorweg: Bino ist nicht jedermanns Sache. Es gibt Leute (wie mein Spechtelkollege), die können nicht beidäugig schauen, weil sie Doppelbilder sehen, egal wie das Gerät justiert ist. Wenn das aber kein Problem ist, kann man süchtig werden. Je heller das Objekt, desto beeindruckender wird der Unterschied. Kleine 13m Galaxien schauen mono wie bino nicht sehr toll aus (bino entspricht das dann einem monokularen 12“). Aber das Bild bekommt eine ganz andere Qualität. Der Himmelshintergrund klebt nicht mehr an der Gesichtsfeldblende, sondern man hat den Eindruck, in die Tiefe zu schauen, wie durch ein Fenster ins Weltall. Die Sterne scheinen in unterschiedlicher Höhe über dem Hintergrund zu schweben, und bei hellen Objekten gibt es erstaunliche 3D-Effekte: Bei M42 steht die Dunkelwolke vor dem restlichen Nebel, die Nebelfläche erscheint wie eine Schüssel nach unten gebogen. M17 sieht wie ein liegender Stiefel aus, der Absatz tritt direkt ins Gesicht des Beobachters. Die dreiteilige Höhle im Adler hebt sich plastisch von den Sternen ab, Galaxien wie M31, M33, NGC 4565 und NGC 253 schweben über dem Himmelshintergrund. NGC 891 zeigt ein durchgehendes Staubband, NGC 6946 lässt 3 Spiralarme erkennen. Der Nordamerikanebel mit 40mm Pentax und OIII ist absolut spektakulär, man sieht Nebel ohne
Ende und erkennt auch den Pelikan als solchen. Der Cirrusnebel haut einen vom Stuhl bei 32facher Vergrößerung, der Christmas-Tree Cluster steht aufrecht da und erinnert wirklich an Weihnachten. Auch mit „normalen“ Weitwinkelokularen wirkt das subjektive Gesichtsfeld wesentlich größer als monokular. Unvergesslich bleibt mir der Anblick von NGC 7789 in Cassiopeia. Mit 2 17mm Nagler Typ 4 erfasst einem beim Reinschauen ein kurzer Schwindel – man hat den Eindruck, ins Bild zu fallen, das Gesichtsfeld ist riesig und der Sternhaufen erscheint wie ein schwebender Ball vor dem Himmelshintergrund. Das Schauen ist
unglaublich entspannt, man kann 1 Objekt 5 Minuten anschauen und entdeckt immer neue Details.
Natürlich sind die beschriebenen 3D-Effekte nicht echt und werden wahrscheinlich auch von Beobachter zu Beobachter unterschiedlich wahrgenommen werden, es ist aber erstaunlich, wie viel mehr das Gehirn an Bildverarbeitung mit 2 Augen erreichen kann.
Natürlich gibt es auch Nachteile: Die Okularversuchung ist doppelt so groß wie bei mono und leider auch doppelt so teuer, überhaupt seitdem Onkel Al seine neuen, auch in 2“ durchaus binotauglichen Okulare herausgebracht hat.
Manche Objekte, wie kleine PNs, Kugelhaufen, schwache Galaxien und auch Planeten kommen in einem etwas größeren, aber immer noch transportableren Dobson einfach besser rüber. Ein anderes, nicht vorhersehbares Problem ist, daß durch die beidäugige Beobachtung sich ein Wärmestau über den Okularen bildet und diese relativ schnell anlaufen.
Ich gehe zwar nach wie vor lieber mit meinem 18“ Dobs beobachten, einfach weil der Transportaufwand etwa gleich groß ist und man doch mehr sieht, aber so richtig zum Genußspechteln ist das Bino schon eine feine Sache.
Alles in allem: ein wunderschönes Spielzeug, würde da nicht im Hinterkopf die Frage bohren: „ob das wohl auch mit 2 14-Zoll-Spiegeln funktioniert.....?“
© Martin Dandrea