Projekt UVCR: Selbstbau eines chromatischen Refraktors 60/840 mm für die Beobachtung von Mondfinsternissen im UV-A
 
Aktueller Status: Fertiggestellt
 
Bei der nächsten Mondfinsternis werde ich mit drei Kamera an drei Teleskopen beobachten: UVCR im UV-A, TSFH im visuellen Licht und VXFH im Nahinfrarot. Das dauert allerdings noch bis 2025...
  

 
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Bei meiner letzten Mondfinsternis am 21.1.2019 hatte ich den Helligkeitsverlauf mit zwei Kameras im Visuellen, getrennt nach Rot, Grün und Blau, sowie im Nahen Infrarot gemessen. Das Ergebnis war zwar vorhersehbar, aber dennoch interessant: Im langwelligen NIR fiel die Helligkeitsdifferenz zum Vollmond deutlich geringer aus als im Visuellen. Die stärkste Verfinsterung wurde im Blau erreicht, also bei den kürzesten Wellenlängen.

Wie sieht das nun bei noch kürzeren Wellenlängen aus, also im Ultraviolett? Muss hier nicht die Verfinsterung des Mondes noch stärker ausfallen als im Visuellen? Diese Frage will ich bei der nächsten Mondfinsternis untersuchen. Benötigt wird hierfür eine UV-empfindliche Kamera und ein passendes UV-taugliches Teleskop. Ersteres habe ich bereits: Eine Sony a7S, bei der der UV-IR-Sperrfilter entfernt wurde. Für letzteres setzte ich das Selbstbauteleskop UVCR auf.

Der "Ultraviolett chromatische Refraktor" ist ein einlinsiges Teleskop, das für den Betrieb mit meiner modifizierten Sony a7S in Verbindung mit einem UV-A-Passfilter ausgelegt wurde. Bei der genannten Kamera wurde der UV-/IR-Sperrfilter entfernt; somit ist diese auch im UV-A-Bereich von 360 bis 400 nm empfindlich. Hierzu beschaffte ich mir einen entsprechenden UV-A-Passfilter mit Filtergewinde E 67mm. In diesem Wellenlängenbereich sind jedoch viele Glassorten nicht mehr vollständig transparent. Ein viellinsiges Objektiv zeigt diesen Effekt sehr deutlich. Daher besteht der UVCR nur aus einer einzigen Linse, einer einfachen Nahlinse aus dem Fotobereich mit Filtergewinde E 67mm in der Stärke 1 Dioptrie. Das entspricht einer Brennweite von 1000 mm. Diese Brennweite gilt aber nur für das Grün; im UV-A liegt sie niedriger. Eine erste Nahlinse erbrachte schlechte Abbildungsleistungen. Eine zweite Linse brachte wesentlich bessere Ergebnisse, doch ihre Brennweite war deutlich kürzer als angegeben. Im UV-A lag sie bei gerade einmal 840 mm. So musste der Tubus um 12 cm gekürzt werden - aber zum Glück ist er ja "nur" aus Pappe. Durch die Linsenfassung ergibt sich eine Eintrittspupille von 60 mm Durchmesser. Damit hat der UVCR die optischen Maße 60/840 mm, F = 14.
 

 
Bei der Beobachtung einer Mondfinsternis muss Streulicht innerhalb des Teleskops so weit wie möglich vermieden werden. Aus diesem Grund hat der UVCR einen "viel zu großen" Tubus: Mit 100 mm ist der Innendurchmesser 40 mm größer als die Eintrittspupille. Dadurch werden im Strahlengang nur zwei Blenden benötigt: eine im hinteren Drittel des Tubus' und eine im Fokusrohr. Ihre Position und Größe berechnete mir Matthias Knülle im CAD-Programm. Die wesentlichen Bauteile sind der Papptubus mit 105/100 mm Durchmesser und 655 mm Länge und ein gedrehter Aluminiumring mit E 67mm Gewinde zur Aufnahme der Linse. Ein Crayford-Fokussierer lag noch im Schrank...


 
Das Kameraende des UVRC mit der modifizierten Sony a7S. Es wird keine sehr große Schärfeleistung des Systems erwartet. Diese ist aber für die Fotometrie auch gar nicht nötig. Viel wichtiger ist die Vermeidung von Streulicht - und die exakte Ermittlung der Helligkeitsübertragungscharakteristik der Kamera im UV-A.
 

 
Rechts sieht man die Nahlinse in der gedrehten Linsenfassung. Wegen der Wölbung der Linse ist noch eine Distanzhülse aufgeschraubt. Im mittleren Bild sieht man, darauf geschraubt, den zweiteiligen UV-A-Passfilter. Links ist auch noch die Taukappe aufgeschraubt.
 
Stand: 11.6.2022
 
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