Astronomische Instrumente

[10] Astronomische Instrumente (hierzu die Tafel »Alte astronomische Instrumente« mit Text). Die ältern astronomischen Instrumente, deren Beschreibung und Abbildung unsre Tafel gibt, verloren durch die Erfindung des Fernrohrs ihre bisherige Bedeutung. Die Verbindung des Fernrohrs mit den [10] Meßinstrumenten bezeichnet den Anfang einer neuen Periode in der Entwickelung der Astronomie. Das Fernrohr wurde indessen als Meßinstrument erst brauchbar durch Einsetzung des Fadenkreuzes, einer Erfindung von Gascoigne, der um 1640 mittels zweier durch Schrauben verstellbarer Parallelfäden Planetendurchmesser bestimmte. An Winkelmeßinstrumenten wurde das Fernrohr erst 1667 von Auzout und Picard eingeführt, und zwar mit Fadenkreuz aus Seide oder Metalldraht; die Verwendung von Spinnenfäden wurde 1775 von Fontana vorgeschlagen. Flamsteed hat zuerst einen Mauerquadranten mit Fernrohr konstruieren lassen, an dem er 1689–1719 mit Benutzung einer Pendeluhr, die inzwischen durch Huygens erfunden worden war, Kulminationshöhen beobachtete. Englische Mechaniker, wie Graham, Sisson, Bird, Ramsden, beschäftigten sich seitdem mit der Herstellung und Vervollkommnung dieses Instruments, und an einem von Bird gefertigten Mauerquadranten von 8 engl. Fuß Halbmesser hat 1750–1762 Bradley in Greenwich sehr genaue Deklinationsbestimmungen ausgeführt. Zu genauen Rektaszensionsbestimmungen erwiesen sich indessen diese großen Quadranten nicht als brauchbar, und schon Halley bediente sich hierfür des von Römer erfundenen Passageninstruments (s. d.). Es war nämlich nicht möglich, die schweren, nur einseitig befestigten Quadranten dauernd in der Ebene des Meridians zu erhalten. Auf die Kulminationshöhe hat dies keinen Einfluß, weil in der Nähe des Kulminationspunktes die Höhe sich nur ganz unmerklich ändert; wohl aber wird die Bestimmung dec Zeit des Meridiandurchgangs dadurch sehr fehlerhaft. Beim Passageninstrument, bei dem die genau von O. nach W. gerichtete Drehungsachse anbeiden Enden auf festen Pfeilern ruht, ist man gegen jenen Fehler besser gesichert. Dieser Gedanke, Mauerquadrant und Passageninstrument zu einem Instrument zu vereinigen, durch Aufsetzen eines genau geteilten Vertikalkreises auf die Achse des Passageninstruments, ist erst im Anfang des 19. Jahrh. durch Repsold und Reichenbach mit einer den Ansprüchen der Neuzeit entsprechenden Genauigkeit verwirklicht worden, aus ihren Händen ist das Hauptinstrument der neuern Sternwarten, der Meridiankreis (s. d.), hervorgegangen. Daß man die großen Mauerquadranten so lange beibehielt, hat seinen Hauptgrund darin, daß man Vollkreise von einigermaßen beträchtlichen Dimensionen nicht dauerhaft herzustellen und mit der erforderlichen Genauigkeit zu teilen verstand. Erst mit Hilfe der 1765 vom Herzog von Chaulnes erfundenen Kreisteilungsmethode wurden diese Schwierigkeiten überwunden. In England trat aber an die Stelle des Mauerquadranten zunächst der Mauerkreis, ein ebenfalls nur einseitig befestigter Vollkreis, der sich bis zur Mitte des 19. Jahrh. als Hauptinstrument daselbst erhalten hat. Einen wesentlichen Fortschritt bildete ferner die Erfindung des achromatischen Fernrohrs durch Dollond (um 1757) und die Vervollkommnung, die Fraunhofer demselben gab, wodurch es gelang, Achromate von immer größerer Schärfe und Lichtstärke herzustellen, in neuester Zeit sogar bis zu 1 m Durchmesser, und entsprechende Fernrohre dafür zu konstruieren (vgl Äquatorial). Gegen Ende des 18. Jahrh. baute sodann William Herschel seine berühmten Spiegelteleskope, diean optischer Kraft keinen Rivalen besaßen. Die Schärfe der Abbildung solcher großen Spiegelteleskope wurde noch wesentlich verbessert durch Foucault, indem er Spiegel von Glas anwandte und dieselben auf chemischem Wege versilberte. Große Teleskope dieser Art sind namentlich in England und Frankreich in Gebrauch. Größere Fernrohre werden in der Regel parallaktisch montiert, d. h. so, daß sie um eine zur Äquatorebene und eine zur Weltachse parallele Achse drehbar sind, so daß eine gleichmäßige Drehung um die letztere Achse genügt, um mit ihnen einen Stern bei seiner täglichen Bewegung zu verfolgen. Solche Instrumente, Äquatoriale (s. d.) genannt, dienen hauptsächlich zur Messung des gegenseitigen Abstandes benachbarter Sterne und sind zu dem Zweck mit Mikrometern (s. d.) versehen. Ferner werden sie viel zu astrophysikalischen Beobachtungen verwendet und dann mit spektroskopischen, photographischen und photometrischen Apparaten ausgerüstet (vgl. Astrophysik). Der genaueste mikrometrische Meßapparat ist das Heliometer (s. d.), das ein selbständiges parallaktisch montiertes Instrument bildet. Die parallaktische Ausstellung ist schon von Scheiner 1626 und später von Römer 1690 als »Machina aequatorea« ausgeführt und in neuester Zeit namentlich von Repsold und Grubb vervollkommt worden. Instrumente mit einem Kreis, welcher der Ekliptik parallel ist, und einem darauf senkrechten, entsprechend dem antiken Astrolabium, kennt die neuere Astronomie nicht. Um Höhen in jedem beliebigen Vertikalkreis, nicht bloß im Meridian, messen zu können, dienen Instrumente, bei denen der Höhenkreis um eine vertikale Achse drehbar ist; sollen auch noch Horizontalwinkel (Azimute) gemessen werden, so ist noch ein Horizontalkreis angebracht. Solche Instrumente sind Theodolit und Universalinstrument oder Altazimut (s. d.). Zur Beobachtung von Winkeln in beliebigen Ebenen dient der Spiegelsextant (s. d.), der hauptsächlich auf See Verwendung findet. Zu den astronomischen Instrumenten gehören ferner noch der elektrische Chronograph (s. d.), der 1848 von Walker und Bond zuerst zur Registrierung von Zeitmomenten in Anwendung gebracht worden ist, die Photometer, Spektralapparate und die photographischen Meßapparate (vgl. Astrophysik) und die astronomischen Pendeluhren (vgl. Uhr). Vgl. Ambronn, Handbuch der astronomischen Instrumentenkunde (Berl. 1899, 2 Bde.).