Testbericht ED 102 mm Astro-Professional in Sterne und Weltraum 10/ 2008

Klein, stark, weiß

Nein, hiermit ist kein Kaffee mit Milchschaum gemeint, sondern
ein kompakter Refraktor-, der ED-102 APO von Astro Professional.
 

Von Bernd Weisheit

Den 102-Millimeter-Refraktor mit ED-Linsenelement bewirbt der Anbieter Astro Professional als Apochromaten, also als farbfehlerfreien Refraktor. Genau genommen handelt es sich aber um einen so genannten ED-Halbapochromaten, also um eine Weiterentwicklung des achromatischen, zweilinsigen Objektivs nach Fraunhofer, bei dem ein spezielles Sonderglas den Restfarbfehler deutlich reduziert.

Wegen seiner im Vergleich zu herkömmlichen Achromaten verbesserten Abbildungsqualität eignet sich der Refraktor gleichermaßen zum Betrachten von Landschaften, Deep-Sky-Objekten und Planeten. Und auch das Öffnungsverhältnis ist mit rund 1:7 so gewählt, dass für höhere Vergrößerungen bereits eine ausreichend lange Brennweite zur Verfügung steht. Andererseits ermöglicht ein Okular mit langer Brennweite noch beeindruckende Weitwinkelbeobachtungen durch das Teleskop, mit einem bis zu drei Grad großen Himmelsausschnitt.

Technik und Ausstattung

Durch den feinfühlig untersetzten Crayford-Okularauszug und die ED-Optik lässt sich der Refraktor auch in der Astrofotografie gut einsetzen. Der recht präzise laufende Okularauszug nimmt Zwei-Zoll-Okulare auf, bietet aber auch einen Adapter für die gängigeren Okulare mit 31,8-Millimeter-Steckhülsen.

Ein genauer Blick zeigt, dass der Hersteller bei der Auswahl dieses Bauteils viel Wert darauf legte, dass sich das Teleskop für die Astrofotografie eignet. Die vorhandene 1:10-Untersetzung erleichtert vor allem das Fokussieren einer Kamera. Zudem ist der Auszug um 360 Grad drehbar und erlaubt somit die optimale Wahl des abzubildenden Himmelsabschnitts. Eine auf dem Auszugsrohr angebrachte Millimeterskala hilft beim raschen Wiederfinden der benötigten Fokuslage eines Okulars oder einer Astrokamera.

Die über den Tubus schiebbare Taukappe ermöglicht den Transport in der mitgelieferten, recht kompakten Alubox. So passt das Instrument auch noch in mein Reisegepäck und macht das 3,35 Kilogramm schwere Fernrohr zum praktischen Reiseteleskop. Der stabile Tubus aus Aluminium ist im hinteren Bereich sehr wirksam geschwärzt. In Verbindung mit drei Blendenringen erkenne ich auch bei der Betrachtung heller Objekte keine Reflexe oder Streulichtwirkungen.

Zwei stabile Rohrschellen und eine Prismenschiene zur Aufnahme an Montierungen der GP-Klasse sind erfreulicherweise bereits im Lieferumfang enthalten.

Ein Blick auf die Optik

Die zweilinsige Optik des Refraktors weist bei einem freien Objektivdurchmesser von 102 Millimetern eine Brennweite von rund 714 Millimetern auf. Hieraus ergibt sich ein Öffnungsverhältnis von genau 1:7. Der Linsenaufbau ähnelt dabei einem Fraunhofer-Achromaten mit Luftspalt, allerdings besteht die hintere Linse des Dubletts in diesem Fall nicht aus klassischem Flintglas, sondern aus einem Fluoridglaselement. Dies ist ein chemisch verändertes Glas, dessen spezieller Brechungsindex eine bessere Korrektur der sonst üblichen Systemfarbfehler ermöglicht.

Während ein Fraunhofer-Fernrohr dieses Linsendurchmessers erst mit einem Öffnungsverhältnis von 1:12 bis 1:15 einen kaum störenden Restfarbfehler verspricht, erreicht der vorliegende 102-Millimeter-Refraktor mit ED-Linsenelement bereits bei 1:7 eine vergleichbare Farbkorrektur.

Auch in der Praxis ähneln die Leistungen dieses Refraktors denen einer klassischen Vier-Zoll-Fraunhofer-Optik. Aus dem in Millimeter gemessenen Objektivdurchmesser D lässt sich das theoretische Auflösungsvermögen des Teleskops in Bogensekunden berechnen. Das hierfür genutzte Dawes-Kriterium lautet für die Wellenlänge von 546 Nanometern, bei der ein grüner Testlaser arbeitet, a = 116/D. Für das ED-102 ergibt sich a = 1,1 Bogensekunden. Mit einem derartigen Auflösungsvermögen erkennt ein Beobachter bereits viele Details auf dem Mond oder Planetenoberflächen, sofern die optische Qualität des Objektivs und die Luftruhe dies ermöglichen.

Mit dem ED-102 lassen sich Objekte mit einer Grenzhelligkeit von 12 mag visuell beobachten; dazu gehören nahezu alle Paradeobjekte des Messier-Katalogs. Natürlich bietet ein Gerät dieser Leistungsklasse auch eine justierbare Linsenfassung, die es dem Anwender ermöglicht, kleine Ungenauigkeiten der Justage leicht auszugleichen. Der genaue Blick auf die beiden Objektivgläser lässt viel Liebe zum Detail und Bemühen um Qualität erkennen: Selbst mit geschwärzten Linsenrändern zur Verringerung der Lichtstreuung kann der AstroProfessional ED-102 aufwarten.

Auf der optischen Bank

In der Praxis wussten Farbkorrektur und Kontrastleistung der Optik durchaus zu überzeugen. Was aber ergibt eine Prüfung auf der optischen Bank des Nürtinger Optikexperten Wolfgang Grzybowski? Ein erster Blick durch einen Kollimator offenbarte eine minimale Dejustage. Dank der justierbaren Objektivzelle ist eine perfekt justierte Optik aber nur eine Sache von Minuten. Danach erscheinen intra- und extrafokales Sternbild weitgehend identisch (Bilder unten). Einzig der Farbunterschied am äußeren Rand des Scheibchens weist auf einen geringen Restfarbfehler hin.

So eingerichtet, kann sich der Vierzöller den kommenden Optiktests stellen. Der Test mit einem künstlichen Stern, der mit einer Lochblende mit nur 20 Mikrometer Durchmesser erzeugt wird, ermöglicht die Bewertung eines stark vergrößerten Sterns unter idealen atmosphärischen Bedingungen mit einem 2,5-Millimeter-Okular, das eine 285-fache Vergrößerung erzeugt. Der Labortest erlaubt es zudem, die Bildqualität unabhängig von der Luftunruhe zu beurteilen, denn bei der Beobachtung eines echten Sterns am Himmel herrschen aufgrund der allgegenwärtigen Luftunruhe natürlich keine idealen Bedingungen. 

Um zudem die Abbildungsleistung des Objektivs in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen abschätzen zu können, ist der Einsatz von Farbfiltern sinnvoll. Dazu verwendeten wir engbandige Filter im Blauen bei 486,1 Nanometern, im Grünen bei 546,1 Nanometern beziehungsweise im Roten bei 656,3 Nanometern. Die damit gewonnenen Bilder belegen eine recht gute Abbildungsleistung des Refraktors, dessen Objektiv auch einen Großteil der blau-violetten und tiefroten Lichtwellenlängen noch im Fokus vereinen kann (Bilder oben). Ein einfacher Fraunhofer-Achromat aus gleichfalls chinesischer Fertigung und mit ähnlichem Öffnungsverhältnis zeigte hier einen nahezu fünf Mal so großen blau-violetten Lichthof.

Die Bilder zeigen die erwarteten geringfügig von der Wellenlänge abhängigen Unterschiede in den Abbildungen des künstlichen Sterns. Da die Bildauflösung ja von der Wellenlänge abhängt, wird das Beugungsscheibchen im kurzwelligen, blauen Licht rund 30 Prozent kleiner als im langwelligen roten Farbband abgebildet. Unsere Fokalfotos geben dies zumindest qualitativ deutlich erkennbar wieder.

Ein Ronchi-Gitter mit seinen feinen, exakt parallel verlaufenden Linien bildete die zu prüfende Optik einwandfrei ab (Bilder unten). Mit einem solchen Ronchi-Test hätten wir eventuell vorhandene sphärische Abweichungen des Objektivs gut erkennen können. Ein zusätzlicher Phasenkontrast-Test zeigte die Feinstruktur einer sauber auspolierten Fläche, mit der sehr schwachen Andeutung einer ringförmigen Vertiefung in Höhe des halben Linsenradius.

Erst mit einem genaueren interferometrischen Test und anschließender Computerauswertung konnte Wolfgang Grzybowski eine »Taltiefe« von acht bis 14 Nanometern messen – also ein Fehler in der Größenordnung von einem Vierzigstel der Wellenlänge des von uns hierbei verwendeten grünen Lichts. Bei diesem Interferometer-Test wird ein Laserstrahl in zwei gleiche Bündel unterteilt, von denen eines die zu testende Optik des Teleskops durchläuft. Die anschließend überlagerten Lichtbündel ergeben ein Interferenzmuster, in dem sich Fehler der Optik durch deutliche Abweichungen zu erkennen geben.

Mit Hilfe des Computerprogramms ließ sich daher auch der Strehlwert der Optik als gängiges Leistungs- und Vergleichskriterium errechnen. Der Strehlwert vergleicht die Höhe des Helligkeitsmaximums der Punktbildfunktion einer realen Optik mit dem für eine ideale Optik theoretisch möglichen Wert. Im Idealfall beträgt der Strehlwert 1, der ED 102 APO erreicht einen sehr guten Wert von 0,98.

In der Praxis

Doch was leistet dieser kompakte ED-Refraktor bei der Beobachtung am nächtlichen Himmel? Ein erster Blick auf den hellweißen Stern Wega zeigt mir eine sehr exakte Sternabbildung mit angedeuteten Beugungsringen. Das Bild ist nahezu perfekt, allerdings ist der hellweiße Stern von einem erkennbaren, dunkelblauen Lichthof umgeben. Dieser lässt sich auch in der Fotografie des hellen Sterns Sirius nachweisen (siehe Bild auf Seite 100). Dies ist jedoch nachvollziehbar, denn als zweilinsiger ED-Refraktor mit kurzer Brennweite erreicht das Teleskop von Astro Professional zwar die Farbkorrektur eines Fraunhofer-Objektivs mit langer Brennweite, aber eben keine vollständige Farbfehlerfreiheit.

Bei der Beobachtung von Doppelsternen erfreut das Objektiv mit einem ruhigen, kontrastreichen Bild. Freilich kann man mit nur zehn Zentimeter Öffnung keine Leistungswunder erwarten, aber doch den interessierten Nachbarn zum Staunen bringen. Etwas ärgerlich ist, dass die Taukappe des Fernrohrs bei Beobachtungen in Zenitnähe mehrfach über den Tubus rutscht. Das Objektiv ist damit Tau und Streulicht ausgesetzt. Zum Glück kann mir der Anbieter Phillip Beyersdörfer am kommenden Tag telefonisch erklären, mit welcher Klemmschraube sich die Taukappe etwas strammer an den Tubus pressen lässt. In den folgenden Nächten bleibt der Schutz auch in Zenitposition dort, wo er sein soll.

Der drehbare Okularauszug ist ein Crayford-System, er basiert also auf einem Auszugsrohr, dass an kleine Kugellager gepresst wird (Bild unten). Der Auszug läuft sehr weich und feinfühlig, eine 1:10-Untersetzung am rechten Rändelrad erleichtert das Fokussieren deutlich.

Sehr praktisch ist auch, dass sich der Auszug um 360 Grad drehen lässt. Dies ist nicht nur beim Fotografieren nützlich, wenn es gilt, das Bildfeld der Kamera optimal auf das Himmelsobjekt auszurichten. Bei der visuellen Beobachtung lässt sich zwar der Zenitspiegel ebenfalls in eine günstige Einblickpositionen drehen, bei einer Drehung des gesamten Okularauszugs befinden sich aber auch beide Fokussierräder in einer günstigen Position und behindern nicht etwa den Einblick in das Okular. Der sanfte Druck auf eine Stirnregion wird so sinnvoll vermieden.

Leider findet sich in der Grundausstattung kein Sucherfernrohr, ja noch nicht einmal ein Sucherfuß, um einen eventuell bereits vorhandenen Sucher anbringen zu können. Wer sich dieses praktische Zubehör gleich mitbestellen möchte, findet aber einen Red-Dot-Lichtreflexsucher in der Angebotspalette des Lieferanten.

Mit meinem großen Weitwinkelokular im Zenitspiegel verzichte ich auf den Sucher. Ein Entlangpeilen an den Kanten der Rohrschellen, und schon befindet sich das gesuchte Objekt im riesigen Bildfeld des Teleskops. Trotzdem – auf Dauer ist ein Sucherfernrohr aber dann doch praktischer.

Insgesamt betrachtet macht dieses kompakte und leichte Teleskop in der Praxis viel Spaß. Dank der mitgelieferten Rohrschellen und Prismenschiene passt es perfekt auf Montierungen der GP-Klasse (siehe Bild auf Seite 97). Meine modifizierte Superpolaris-Montierung trägt den Refraktor wegen seines recht niedrigen Gewichts und seiner geringen Abmessungen auch mit fotografischer Zusatzausrüstung problemlos.

In Verbindung mit meinem 2-Zoll-Weit-winkelokular mit 32 Millimeter Brenn-weite wird das Fernrohr zum Beobachtungstraum: Es erfreut das Auge mit einem genau drei Grad großen wahren Gesichtsfeld, bei einer Austrittspupille von fünf Millimetern – dies sind üblicherweise die Leistungsdaten eines Fernglases. Damit werden Schwenks entlang der Milchstraße zum Erlebnis: In Sternhaufen lassen sich nicht nur Einzelsterne erkennen, sie scheinen vielmehr inmitten eines großen Himmelsabschnitts zu schweben.

Überzeugendes Paket

Für 850 Euro bietet der 102-Millimeter-ED-Refraktor von Astro Professional eine hohe optische Leistung und eine überzeugende mechanische Gestaltung. Die im Lieferumfang enthaltene Prismenplatte ist ein lobenswertes Ausstattungselement. Ein Sucher ist hingegen erst in dem 70 Euro mehr kostenden »Deluxe«-Paket des Anbieters enthalten.

Der vorhandene Restfarbfehler lässt beim Beobachter zwar den Wunsch nach einem wirklich farbreinen Teleskop aufkommen, er ist jedoch in der Praxis durchaus verschmerzen. Gegenüber den »farbenprächtigen« Abbildungen zu kurzer Fraunhofer-Achromaten aus fernöstlicher Fertigung hebt sich die Abbildungsleistung mehr als deutlich ab.
Das kompakte Fernrohr ED-102 APO von Astro Professional ist ein Refraktor mit 102 Millimeter freier Öffnung und 714 Millimeter Brennweite.Der kompakte und leichte Refraktor ED-102 APO des Anbieters Astro-Professional wird von einer Montierung der GP-Klasse hervorragend getragen.Die ED-Optik erreicht mit ihrem zweilinsigen System mit Luftspalt und einem fluoriddotierten Glas vom Typ FK-61 aus heimischem Markt eine gute Farbkorrektur.Nach einer geringen Feinjustage der Optik musste der ED-102 APO auf der optischen Bank von Wolfgang Grzybowski seine Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen.

Der große Ähnlichkeit der extra- und intrafokalen Testbilder lässt darauf schließen, dass die Hauptlinsen des ED-102 APO keine signifikanten Abweichungen von der Sphäre aufweisen. Der schwache, unterschiedlich gefärbte Farbsaum am äußeren Rand der beiden Testbildscheibchen bestätigt den visuellen Eindruck unter dem nächtlichen Sternhimmel. Wenngleich der Astro Professional ein bereits gut farbkorrigierter ED-Refraktor ist, so zeigt er doch einen Restfarbfehler.

Die Wiedergabe eines sehr hoch vergrößerten Sternscheibchens in drei Farbbereichen belegt, dass die Optik rotes und blaues Licht nicht mehr ganz im Brennpunkt vereint. Die Beugungsscheibchen der entsprechenden Sternabbildungen sind von einem etwas größeren Lichtsaum umgeben als das Beugungsscheibchen im grünen Bild. Wie theoretisch erwartet, weist auch das Scheibchen selbst zu größeren Wellenlängen hin einen größeren Durchmesser auf.
Der Ronchi-Test im Brennpunkt des künstlichen Sterns bestätigt durch seine geraden Linien die hervorragende sphärische Korrektur der Linsenoptik. Das Interferometer ermöglicht eine rechnerische Erfassung des Restfehlers und lieferte im Test einen sehr guten Strehlwert von 0,98.

Der schwache Restfarbfehler der Optik lässt sich auch auf Fotografien nachweisen. Die vierfache Vergrößerung einer Sternregion links unterhalb von Sirius zeigt auch an mittelhellen Sternen einen blauen Farbsaum.
Der kugellagergeführte Crayford-Okularauszug ist nachjustierbar, läuft aber bereits im Auslieferungszustand stabil und feinfühlig. Die 1:10-Untersetzung erleichtert gerade bei der Astrofotografie die genaue Fokussierung.
Nicht nur zur Fotografie heller, großflächiger Gasnebel eignet sich der ED-102 APO hervorragend. Selbst Galaxiengruppen, wie hier M 65, M 66 und NGC 3628 im Sternbild Löwe, stellen schöne Motive dar. Die kontrastreiche Abbildung lässt die Außenbereiche von NGC 3628 hervortreten, die deformierte Spirale von M 66 zeigt bereits Details.

Dipl.-Phys. Ing. Bernd Weisheit ist Technik- und Wissenschaftsjournalist und seit mehr als 25 Jahren aktiver Amateurastronom. Seit dem Jahr 2003 betreut er in »Sterne und Weltraum« die Rubrik »Astroszene«.