Montierung

Eine Montierung ist eine Einrichtung, die in der praktischen Astronomie folgende Aufgaben erfüllen soll:

• 1. ein astronomisches Beobachtungsinstrument (ein Teleskop oder ein Fernrohr) zu tragen und es auf ein astronomisches Beobachtungsobjekt zu richten.
• 2. die Rotation der Erde zu kompensieren. Hierzu ist ein motorischer Antrieb notwendig. Das Beobachtungsinstrument bleibt so über einen beliebig langen Zeitraum auf bestimmte Koordinaten des Himmelshintergrundes gerichtet.
• 3. Beobachtungsobjekte, die sich relativ zum Himmelshintergrund bewegen (Sonne, Mond, Planeten, Kometen, Planetoiden, Erdsatelliten usw.) zu verfolgen. Hierzu muss die Montierung über weitere Antriebe, eventuell auch Achsen, verfügen.

Bei einfachen Montierungen reduzieren sich die Möglichkeiten auf den ersten oder auf den ersten und zweiten Punkt.

Parallaktische Montierungen

Auch als äquatoriale Montierungen bezeichnet, erfordern sie den geringsten Steuerungs- und Antriebsaufwand. Es handelt sich dabei um zweiachsige Montierungen, bei denen eine Achse parallel (deshalb parallaktische Montierung) zur Erdachse ausgerichtet ist. Sie wird als Stundenachse bezeichnet. Eine zweite Achse, die Deklinationsachse liegt quer zur Stundenachse und erlaubt es die Öffnung des Beobachtungsinstrumentes von Pol zu Pol zu schwenken. Parallaktische Montierungen können im einfachsten Fall manuell nachgeführt werden. Ansonsten sorgt der Antrieb der Stundenachse für die Kompensation der Erdrotation. Die parallaktichen Montierungen gibt es in einer Vielfalt von Bauformen:

• deutsche Montierung
• Kniemontierung
• englische Montierung
• englische Rahmenmontierung
• Hufeisenmontierung
• Gabelmontierung
• Stützmontierung (nach Jensch)

Bei einigen dieser Montierungen befindet sich der Schwerpunkt des Beobachtungsinstrumentes im Schnittpunkt der beiden Achsen (Gabelmontierung, englische Rahmenmontierung und Hufeisenmontierung). Alle anderen Montierungen benötigen Ausgleichsgewichte, damit der Schwerpunkt aller beweglichen Teile im Schnittpunkt der Achsen zu liegen kommt.

Azimutale Montierungen

Azimutale Montierungen, auch alt-azimutale-Montierung genannt, (siehe auch Azimut) haben eine senkrechte Hauptachse, um die sich die gesamte Anlage drehen kann. Das Beobachtungsinstrument selbst kann zusätzlich zwischen Horizont zum Zenit geschwenkt werden. Diese Montierungen sind mechanisch einfacher und tragfähiger. Es muss aber in Kauf genommen werden, dass die Bewegungen um beide Achsen mit ständig veränderlichen Geschwindigkeiten erfolgen muss. Außerdem rotiert das Gesichtsfeld des Beobachtungsinstruments. Das heißt, alles Zubehör im Fokus des Beobachtungsinstruments muss ebenfalls motorisch gedreht werden. Durch den Einsatz entsprechender Computertechnik können diese Steuerungsprobleme jedoch heute gelöst werden. Die größten Teleskopanlagen haben azimutale Montierungen.

Es sind auch "Alt-Alt-Montierungen" denkbar. Der Name ist abgeleitet von alt für Höhe (engl: altitude). Die Hauptachse liegt horizontal. Das heißt, das Beobachtungsinstrument wird sowohl um diese Achse in der Höhe geschwenkt, als auch um eine zweite, senkrecht zur ersten verlaufenden Achse. Dieser Montierungstyp ist eher von theoretischem Interesse.

Hexapod-Montierungen

Diese Bauart ist bisher kaum in Gebrauch, hat aber den Vorteil einer äußerst geringen Masse. Die notwendigen Freiheitsgrade für die Bewegung des Beobachtungsinstruments ergeben sich nicht durch zwei Achsen, sondern durch sechs, in ihrer Länge veränderbaren Beine. Jeweils zwei dieser Beine berühren sich am Fundament, das die Montierung trägt, in einem gemeinsamen Knotenpunkt. Sie laufen dann auseinander und treffen sich mit dem jeweils benachbarten Bein in einem Knotenpunkt am Beobachtungsinstrument. Die Anforderungen an die Präzision der längenveränderlichen Elemente ist sehr hoch, verglichen mit dem mechanischen Aufwand für eine andere Montierungsart. Auch zur Steuerung dieser Montierung ist ein gewaltiger Rechenaufwand nötig, der aber mittlerweile im Bereich des Machbaren liegt. Die Montierung kann nur vergleichweise geringe Instrumentengewichte tragen, weswegen sie hauptsächlich für Instrumente in Frage kommt, die nur mit einer Glasfaser an das Teleskop gekoppelt werden. Dies ist z.B. für Spektrografen möglich. Die Hexapod-Montierung hat andererseits den Vorteil, dass sie im Vergleich zu anderen Montierungen schnell in jede beliebige Richtung schwenken kann. Sie wird daher gegewärtig u.a. von militärischen Teleskopen zur Satellitenverfolgung benutzt, sowie zur Aufhängung von Sekundärspiegeln in sehr großen Teleskopen.

Weblinks

• http://www.astro.ruhr-uni-bochum.de/astro/hpt/ Das Bochumer Hexapod-Teleskop