Tubusentlüftung

Eines der großen Probleme von Newton Teleskopen sind die Auskühlzeiten der Hauptspiegel. Solange ein Hauptspiegel nicht ausgekühlt ist, leidet die Abbildungsqualität darunter. In der Regel kann man bei einem 10“ Hauptspiegel 30 bis 45min warten bis dieser ohne Hilfsmittel ausgekühlt ist. Diese Wartezeit versucht man dadurch zu verkürzen, dass der Hauptspiegel aktiv mit kalter Luft angeblasen wird. Dieses Thema wurde in letzter Zeit häufig diskutiert und eine Lösung erscheint diesbezüglich die Beste zu sein. Es handelt sich hierbei um die Querbelüftung. Von einer Seite des Tubus wird knapp über dem Hauptspiegel kalte Luft eingeblasen und auf der gegenüberliegenden Seite wird die erwärmte Luft abgesaugt. Dadurch findet ein schneller Wärmeaustausch zwischen der Luft und dem Hauptspiegel statt. Das alles erfolgt aktiv über Lüfter und das ist meiner Meinung nach auch der große Nachteil dieser Methode. Es werden mind. 2 Lüfter benötigt (es gibt Konstruktionen die verwenden fünf Lüfter), mit allen was das an Konsequenzen nach sich zieht, erhöhter Strombedarf, Lärm und nicht zu vergessen der Tubus wird in seinen statischen Eigenschaften geschwächt.

Ich habe eine andere Variante für die Kühlung des Hauptspiegels verwendet, die nicht so effektiv ist wie die Querbelüftung aber dafür andere Vorteile bietet. Oberste Prämisse für mich war damals :

• Keine bleibenden Änderungen am Tubus.
• Eine absaugende Einrichtung. Hintergrund waren die Befürchtungen Staub und Pollen in den Tubus zu blasen, diese Befürchtungen sind nicht abwegig wenn das Teleskop auf der Blumenwiese im Sommer aufgebaut wird, so wie es bei mir der Fall ist.
• Verbesserung des Tubusseeing. Verringerung der turbulenten Luftströmungen im Tubus, hin zur laminaren gleichförmigen Strömung (wenn möglich).
• Die Luft am oberen Ende des Tubus ist in der Regel etwas kälter als am Boden (Hauptspiegelnähe). Durch Einsaugen dieser kälteren Luft wird eine gleichmäßige Temperatur im Tubus erreicht.
• Möglichst geringer Stromverbrauch.
• Möglichst wenig Lärm durch den Betrieb der Lüfter.

Nun, viele dieser Punkte sind ohne genaue Messungen qualitativ und quantitativ nicht nachweisbar oder vergleichbar mit anderen Strategien. Der Aufwand der getrieben werden kann ist enorm. Für mich ist der Erfolg den ich mit dieser Maßnahme hatte ausschlagend. Ich konnte durch an- und ausschalten der Entlüftung direkt eine Verbesserung beim Beobachten feststellen. Zunächst habe ich die Hauptspiegelzelle ausgebaut und die Platte am Boden entfernt. Betrachtet man das Foto erkennt man, dass die Hauptspiegelzelle in zwei große Kreise aufgeteilt werden kann. Der größte Kreis bzw. Kreisring R1 ist der Bereich mit den Justageschrauben und den Konterschrauben (zum fixieren der Justage). Der kleinere Kreis R2 ist innerhalb des Großen, das „Kreuz“ der Hauptspiegelzelle ist dort erkennbar.

Prinzipiell ersetzte ich die alte Bodenplatte durch ein neue mit einem Lüfter in der Mitte (siehe Foto). Die neue Bodenplatte besteht aus zwei runden 5mm starken Holzplatten. Eine im Durchmesser von R1 und die andere im Durchmesser von R2. Die beiden runden Platten werden miteinander verbunden. Die Mittelpunkte der beiden Kreisflächen müssen übereinstimmen. Durch den Mittelpunkt der beiden Platten bohrte ich ein großes Loch im Durchmesser des verwendeten Lüfters.

Deckungsgleich mit den Justage-Schrauben und den Konterschrauben in der Hauptspiegelzelle bohrte ich Löcher in den äußeren Rand der größeren Platte R1. Die Löcher für die Justageschrauben müssen so groß sein, dass diese komplett durchpassen. Die Konterschrauben wurden von mir durch M6 Imbus-Schrauben ersetzt. Das Gewinde der Konterschrauben entspricht M6, es musste also kein Gewinde nachgeschnitten werden. Ursprünglich hatte ich eine Bohrung für einen Ein- Ausschalter vorgesehen, nachdem ich feststellte das sich die Abbildung verschlechtert sobald ich die Entlüftung ausschalte bestand auch kein Grund mehr die Entlüftung auszuschalten. Der Schalter wurde überflüssig und wurde abgebaut. Auf der Abdeckung wurde ein Haltegriff aufgeschraubt, an diesem Griff transportiere ich den Tubus. Dieser Griff muss deshalb wirklich sicher angebracht sein. Auf den Konterschrauben ist eine Flügelmutter aufgeschraubt. Wenn der Hauptspiegel erfolgreich justiert wurde werden die Konterschrauben wieder eingeschraubt. Diese Schrauben müssen fest aber nicht zu fest angezogen werden damit sich dadurch die Justage nicht wieder verstellt. Anschließend werden die Flügelmuttern runtergeschraubt und fixieren die Belüftungsplatte. Durch diese Konterung wird die Belüftungsplatte fixiert und die Konterschrauben können sich nicht mehr lösen, die Justage bleibt also besser erhalten.

Der Lüfter wird von außen über die Bohrung montiert. Ritzen und Spalten habe ich durch schwarzes Silikon abgedichtet. Der Lüfter soll schließlich die Luft aus dem Tubus absaugen, nicht durch die Ritzen. Ein leiser Lüfter ist ratsam, die lauten nerven mit der Zeit. Die Leistung liegt bei 80m^3 Luft die Stunde. Die Stromversorgung spielt auch eine wichtige Rolle, 12Volt sind im „Feld“ noch machbar. Die Stromversorgung stelle ich über zwei Bananenstecker her, dass hat sich als ungünstig erwiesen da im Dunkeln die Farbe Rot nicht erkennbar ist. Ein Stecker für beide Pole ist besser. Keines der verwendete Teile oder Schrauben darf den Hauptspiegel berühren, es ist also darauf zu achten das möglichst niedrige Bauteile (Stecker, Schrauben) verwendet werden. Die Schauben sollten auf ein Minimum gekürzt werden. Sicherheitsmuttern sind nicht unbedingt notwendig aber auch nicht schädlich.

Wenn ich die Entlüftung einschalte und nur die Schutzkappe vom Okularauszug entferne, spüre ich mit der Hand wie dort die Luft eingesaugt wird. Der Hauptspiegel wird mit kalter Luft vom oberen Tubusende versorgt. Gleichzeitig wird die warme Luft nach hinten ausgeblasen. Im Tubus werden Verwirrbellungen reduziert oder ganz verhindert.