Schupmann-Medial-Fernrohr
Das Schupmann-Medial-Fernrohr ist ein von Professor Ludwig Schupmann entwickelter Teleskoptyp. Es handelt sich um einen Refraktor (Linsenteleskop) mit einem Korrektursystem zur Eliminierung von Farbfehlern.
Durch unterschiedliche Lichtbrechung erzeugt jede Linse einen mehr oder weniger starken Farbfehler, der die Leistung eines Teleskops herabsetzt. Diese Fehler können z.B. durch die Kombination unterschiedlicher Gläser ausgeglichen werden (s. Achromat und Apochromat. Zu Schupmanns Zeiten wiesen die sog. Flintgläser jedoch einen Gelbstich auf und waren relativ instabil. Die Herstellung großer fehlerfreier Glaslinsen ist extrem schwierig; mit zunehmender Dicke absorbieren die Gläser zunehmend Licht. Darüber hinaus benötigen Refraktoren mit großen Brennweiten viel Platz – die Brennweite entspricht der Länge des Tubus. Reflektoren (Spiegelteleskope) weisen dagegen keine Farbfehler auf und können kürzer gebaut werden, da der Lichtstrahl „gefaltet“ wird. Allerdings waren seinerzeit Spiegeldurchmesser von mehr als 60 cm problematisch, da sich die Spiegel durchbogen, massive Montierungen erforderlich waren und die Spiegel schnell anliefen und mehrmals jährlich neu verspiegelt werden mussten. Zu Anfang des 20. Jahrhunderts war nicht klar, welchem System – Linse oder Spiegel – die Zukunft im professionellen Bereich gehörte.
Schupmann ersann einen Teleskoptyp, der die Vorteile beider Systeme kombinieren sollte. Dazu ordnete er korrigierende Linsen und Spiegel hinter der Objektivlinse an, die sämtliche Farbfehler beseitigten. Seine Überlegungen zu dem Thema veröffentlichte er 1899 in seinem Werk „Die Medial-Fernrohre-Eine neue Konstruktion für große astronomische Instrumente “, worin er zwei technische Lösungen des Problems beschrieb – den Medial-Refraktor (medial bedeutet dabei „in der Mitte“ zwischen einem Refraktor und einem Reflektor) und den Brachymedial-Refraktor (ein Teleskop in sehr kurzer Bauweise). Im gleichen Jahr ließ er einen Medial-Refraktor in den USA zum Patent anmelden.
Die Objektivlinse beim Medial-Refraktor besteht aus Kronglas mit einem geringen Brechungsindex und ist schwach bikonvex geschliffen. Hinter der Objektivlinse, in deren Brennpunkt befindet sich eine sog. Feldlinse, die mit einem total reflektierendes Prisma verbunden ist, das den Lichtstrahl rechtwinklig ablenkt. Die Feldlinse korrigiert die Farbabweichungen teilweise, das Prisma hat die Aufgabe das Licht aus dem Hauptstrahlengang heraus zu lenken. Das Licht trifft anschließend auf einen Manginspiegel, bestehend aus einem konvex-konkaven Linsenpaar, dessen hinterste Fläche verspiegelt ist. Vom Manginspiegel aus gelangt das Licht über ein Okular zum Auge des Betrachters.
Beim Durchgang des Lichtes durch die optischen Anordnungen, werden die verschiedenen Wellenlängenbereiche des Lichts wieder zu weißem Licht vereinigt. Nachteilig ist, dass die Konstruktion Lichtverluste von 0,2 bis 0,3 Größenklassen verursacht.
1901 wurde erstmals ein größerer Medial-Refraktor, hergestellt von der Firma Reinfeld & Hertel in München, an der Urania-Sternwarte in Berlin unter professionellen Bedingungen getestet und mit dem 30 cm-Refraktor der Sternwarte verglichen. Man lobte zwar die sehr gute Abbildungsqualität, jedoch wurde Lichtverlust durch die vielen Flächen (das Teleskop hatte zehn lichtbrechende und zwei spiegelnde Flächen) und das enge Gesichtsfeld bemängelt. Darüber hinaus gab es erhebliche Schwierigkeiten, ein Mikrometer an dem Gerät zu befestigen.
Schupmann erprobte zehn Jahre lang Verbesserungen, bevor er sich an die Fertigung eines weiteren großen Instruments traute. In der Zwischenzeit gelang den Amerikanern George Ellery Hale und Ritchey am Mount-Wilson-Observatorium der Bau eines Reflektors von 1,5 m Durchmesser, dessen Abbildungsqualität alle vorhandenen Refraktoren übertraf. Damit stand fest, dass zukünftig die großen Observatorien der Welt mit Reflektoren ausgerüstet würden und Schupmanns System verlor an Bedeutung.
Zu Schupmanns Freunden gehörte Philipp Fauth, der bedeutendste visuelle Beobachter des Mondes und Verfechter der Welteislehre. 1911 ließ Schupmann auf Fauth´s Wunsch einen Medial-Refraktor mit 38,5 cm Öffnung anfertigen. Das Instrument zeigte eine hervorragende Abbildungsqualität und wurde bis 1941 von Fauth zur Anfertigung von Mondkarten genutzt. Gegen Ende des Zweiten Weltkrieges wurde es zerstört.
1917 wurde ein etwas kleineres Modell mit 32,5 cm Öffnung angefertigt, das ausgiebig von den Mitarbeitern der Sternwarte Königsstuhl getestet und ebenfalls als exzellent befunden wurde. Das Gerät ist heute noch einsatzfähig.
Anton Kutter, der Erfinder des Schiefspieglers baute drei Schupmann-Mediale von 12,2 bis 27 cm Öffnung.
Schupmanns Vorstellung war, große Teleskope von mehr als 1 m Öffnung für den professionellen Bereich zu schaffen. Dies ließ sich jedoch nicht realisieren. Trotz der guten Leistungen konnten sich die Medial-Fernrohre letztendlich nicht durchsetzen. Dies mag auch daran liegen, dass zehn Monate nach Schupmanns Tod die „Zeitschrift für Instrumentenkunde“ über die Teleskope berichtete. Der Artikel, der nicht mehr von Schupmann gegen gelesen konnte, war unverständlich und enthielt zahlreiche Fehler. Darüber hinaus bringt das Korrektursystem einen relativ hohen Lichtverlust von etwa 0,2 bis 0,3 Größenklassen mit sich.
In den USA existiert jedoch eine „Fangemeinde“ von Amateurastronomen, die Medial-Fernrohre nach Schupmann selbst baut.
Weblinks
Englischsprachige Seite von Schupmann-Fans
Seite der Universität Stuttgart zur Funktionsweise
Schupmann-Medial-Fernrohr