T.1. Optische Teleskope

Was der Mensch mit den Augen erkennen kann, hängt von der Auflösung ab, die sich auf der menschlichen Netzhaut erzielen lässt. Diese ist aber nicht immer befriedigend. Daher wurden seit der Antike geschliffene Bergkristalle als so genannte "Lesesteine" verwendet, um die Altersweitsichtigkeit auszugleichen und als Lupe zu dienen (HAM07)

Solche Hilfsmittel qualitativ hochwertig und in beliebiger Stückzahl herzustellen, war bis weit ins 19. Jahrhundert nicht möglich. Allein die Materialentwicklung des Glases, um daraus "Linsen" - wie diese optischen Bauteile bald aufgrund einer typischen Geometrie genannt wurden - herzustellen, ist eine Geschichte für sich. Gleiches gilt für dessen Be- und Verarbeitung durch Schleifen und Polieren.

a) Am Anfang war die Brille

Der Weg zum optischen Teleskop ist daher direkt mit der Weiterentwicklung von Lesehilfen verbunden. Gerade in der Zeit vom 13. bis 16. Jahrhundert konnten Brillenmacher gute Fortschritte erzielen, wie sich auch durch archäologische Befunde belegen lässt (HAM07). Dabei waren die Kurzsichtigen zunächst im Nachteil, denn konkave Linsen, wie sie zur Behebung dieser Art von Fehlsichtigkeit nötig sind, waren im Gegensatz zu den konvexen schwer in befriedigender Qualität herzustellen.

b) Der Krieg als Vater aller Dinge?

Figur LIP: Portrait des Brillenmachers Hans Lippershey .

Es bleibt eine Streitfrage, wer das erste Mal eine starke konkave Linse nahe am Auge und eine schwache konvexe Linse in gewissem Abstand hintereinander gehalten hat und somit das grundlegende Prinzip eines Fernrohrs entdeckte.

Dokumentiert ist, dass 1608 der in Wesel gebürtige Hans Lippershey (1570-1619) (Figur LIP), Brillenmacher in Middelburg, versuchte ein Patent für ein Fernrohr zu erlangen. In diesem Jahr bot er den Generalständen der Niederlande erstmals eine solche in ein Rohr montierte Linsenkombination als kriegsentscheidendes Instrument an. Die Niederlande kämpften zu dieser Zeit mit Spanien um ihre Unabhängigkeit, und seine Militärs hatten Interesse, aus großer Entfernung den Gegner beobachten zu können, ohne dabei akut gefährdet zu werden.

Das Patent wurde ihm jedoch verweigert, da zur gleichen Zeit zwei weitere holländische Brillenmacher, Zacharias Janssen (1588-1631) und Jacob Adriaanszoon Metius (1571-1628), mit ähnlichen Geräten aufwarteten. Eine Geheimhaltung des Fernrohraufbaus war somit utopisch und für die Generalstände die wesentliche Voraussetzung weggefallen, Lippershey ein Monopol zu gewähren. (LEA86,PAN01).

c) Galilei und die Folgen

Figur GAL: Galileo Galilei, Verfasser des "Sidereus Nuncius".

Zwar wurden mit dem Fernrohr zunächst nur entfernte Objekte auf dem Erdboden beobachtet, doch dauerte es nur kurze Zeit und Naturforscher wandten sich auch dem Himmel zu. Der erste Astronom, der über seine mit dem Fernrohr gewonnenen Ergebnisse publizierte, war Galileo Galilei (1564-1642) (Figur GAL) im März 1610 mit seinem "Sidereus Nuncius" (LEA86,WOF70).

Seine Verbesserungsvorschläge, wie auch diejenigen seiner Zeitgenossen und Nachfolger, haben zum Ziel, die Bedienungsfreundlichkeit, Auflösung und Bildqualität des Fernrohrs zu erhöhen.

Deren stetige Umsetzung führte dazu, dass Himmelskörper immer präziser beobachtet und auch Wechselwirkungen zwischen einzelnen astronomischen Objekten immer genauer erforscht werden konnten. Dies revolutionierte letztlich die menschliche Selbstwahrnehmung im Kosmos und führte zu Interpretationen die heute Allgemeingut sind: Sei es die Akzeptanz des heliozentrischen Weltbildes, die Anzahl der Planeten und Monde in unserem Sonnensystem oder die Tatsache, dass unsere Sonne nur einer unter unvorstellbar vielen Sternen ist, die sich wiederum in nur einer von Milliarden Galaxien befinden.

d) Komponenten des Fernrohrs: Optik, Mechanik, Detektoren

Der Weg zu dieser Erkenntnis war weit und mit vielen technischen Problemen gepflastert. Seit der Erfindung des Fernrohrs wurde an allen seinen Bestandteilen herumexperimentiert, deren Grenzen erkannt und Verbesserungen vorgenommen. Die folgenden Abschnitte sollen einen kurzen Einblick in ausgesuchte Entwicklungen auf diesem Gebiet gewähren.

Kernpunkte sind hierbei die Bauteile, die das Licht leiten und sammeln, die Messgeräte und Empfänger, die dieses Licht auffangen und aufzeichnen und die mechanischen Komponenten, die die Optik und die Detektoren beherbergen oder vorteilhaft anordnen.

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