von Udo Mutze, Gründungsmitglied

Der erste Leiter des Astro-Clubs in der Palitzsch-Gesellschaft e.V., Dr. Udo Mutze, beleuchtet die Fernrohre zu Palitzschs Zeiten:

„Es läßt sich abermahln ein aus seiner großen elliptischen Bahne heruntergekommener Cörper von uns Erdbewohnern sehen, den man einen Cometen nennet. Als ich nach meiner mühsamen Gewohnheit, alles was in der Physik vorfällt, so viel möglich zu betrachten, und gegen die Himmels-Begebenheiten aufmerksam zu seyn, den 25. jetzigen Decemb. Monaths abends 6 Uhr mit meinem 8.füßigen Tubo die Fix-Sterne durchgienge, um zu sehen wie sowohl sich der iezt sichtbare Stern des Wallfisches darstelle, als auch ob sich nicht etwan der seit langer Zeit verkündigte und sehnlich erwünschte Comet nähere oder zeige; so wurde mir das unbeschreibliche Vergnügen zu theil, nicht weit von diesem wunderbaren Wallfisch-Sterne, im Stern-Bild derer Fische und zwar in dem Bande, zwischen denen beyden Sternen έ und δ nach Bayeri Uranometrie oder O. und N. derer Doppelmayerischen Charten einen sonst noch niemahlen alldort wahrgenommenen neblichten Stern, zu entdecken. Die am 26. und 27. wiederhohlte Beschauung desselben bestätigte meine Vermutung, daß es ein Comet wäre. Denn er war seit dem 25. huj. biß zum 27. von dem Stern O. biß zu N, würklich fortgerücket…“

So zitierte Palitzschs Freund D. Ch. G. Hoffmann dessen Entdeckungsbericht zum wiederkehrenden Halley’schen Kometen in den Dreßdnischen Gelehrten Anzeigen vom Januar 1759. Hoffmann hat sofort den Kometen selbst beobachtet und stellt fest: „Seine Gestalt ist zur Zeit noch sehr klein, und mit blosen Augen noch gar nicht, sondern nicht anders als vermittelst eines 3 füßigen Tubi zu erkennen. … So habe ich gestern nicht nur von 6. bis 12. Uhr wahrgenommen, daß er in diesem Zeitraum ein dergleichen Sternchen überschritten, und nachdem mir sehr bekannten campo visionis (Sehfeld – U. M.) meines Tubi, sich ohngefehr 12´ (12 Bogenminuten – U. M.) würklich beweget, sondern auch diese ietzige Nacht den angegebenen Ort würklich inne hatte, folglich ein mehr erhoffter Comet sey….“ / 1 /

Drei Erkennungszeichen für die Kometenentdeckung werden uns mitgeteilt:
Er war nur im Fernrohr zu sehen, er war wie ein neblichter Stern und sein Weiterrücken unter den Sternen konnte schon innerhalb weniger Stunden verfolgt werden.
Die meisten Kometen wurden in der ersten Hälfte des 18. Jahrhunderts noch mit dem bloßen Auge entdeckt, nämlich wenn sie hell genug waren, um am Himmel aufzufallen, also etwa der 3. oder 2. Helligkeitsklasse entsprachen. Ein Fernrohr nutzte man dann nur zur genaueren Identifizierung. Umso bewundernswerter ist die Leistung Palitzschs, dass er systematisch mit seinem etwa 240 cm langen Tubus den Himmel absuchte. Ausgangspunkt war der veränderliche Stern Mira (die Wunderbare) im Walfisch, den Palitzsch so oft wie möglich beobachtete, um die Helligkeitsperiode herauszufinden. Die heutigen Werte sind: Wechsel zwischen 2. und 10. Helligkeitsklasse in 332 Tagen.

Bild 1

Bild 1 zeigt die Region mit den Sternbildern Walfisch, Widder und Fische. Die gestrichelte Linie ist die von einem Computerprogramm für die damalige Zeit zurückgerechnete Kometenbahn. / 2 /
Die beiden Kreise geben die möglichen Gesichtsfeldgrößen für ein 8- bzw. 3-füßiges Fernrohr an. Wenn Palitzsch mit seinem 8-Füßer die Fixsterne durchging, heißt dies, dass er von dem Sternbild Fische nur jeweils einen einzigen Stern von etwa der 4. Helligkeitsklasse im Gesichtsfeld hatte und durch Weiterrücken feststellen musste, ob da in der Sternenkette womöglich ein zusätzlicher Stern auftaucht. Es ist nicht vorstellbar, dass er bei der Beobachtung im Freien unmittelbar eine Sternkarte benutzte. Das bedeutet aber, dass er alle Sternbilder, Stern für Stern, im Kopf hatte und auch im umkehrenden Fernrohr wieder fand. Dabei ist noch zu beachten, dass die erwähnte Sternkarte von Doppelmayer nur Sterne bis zur 5. Helligkeitsklasse enthält, wohingegen im Fernrohr noch sehr viel mehr Sterne bis etwa zur 9. Klasse zu sehen sind.

Bild 2

Nach Computersimulationen hatte zu Weihnachten 1758 der Komet Halley etwa die 5. Helligkeitsklasse. Das betrifft aber sein Gesamtlicht. Wenn er dagegen nicht als Punkt, wie ein Fixstern, sondern als ein flächiges Objekt wahrgenommen wird, wirkt seine Helligkeit blasser und er war mit bloßen Augen noch nicht zu erkennen, obwohl Fixsterne bis zur 6. Größe zu sehen sind.

Palitzsch, der bei seinem Tode 1788 eine große Sammlung von Fernrohren hinterließ, wird auch im Jahre 1758 schon Exemplare aller damals gebräuchlichen Typen besessen haben. Fernrohre vom holländischen oder Galileischen Typ bieten zwar aufrechte Bilder, haben aber entweder nur eine geringe Vergrößerung oder bei höherer Vergrößerung ein sehr kleines Bildfeld. Ähnlich ungünstig für Himmelsbeobachtungen sind die terrestrischen Perspektive – die typischen Auszugfernrohre der Seefahrer. Auch sie erzeugen aufrechte Bilder, besitzen aber nur geringe Helligkeit und ein winziges Gesichtsfeld. Die Keplerschen oder astronomischen Fernrohre liefern recht klare und bei mäßiger Vergrößerung auch helle Bilder. Das auf dem Kopf stehende Bild stört bei Himmelsbeobachtungen kaum. Allerdings bestanden die Objektive damals noch aus einer Einzellinse und diese erzeugt einen starken Farbfehler, das heißt, die Konturen der Bildeinzelheiten waren von farbigen Säumen umgeben. Um diesen Abbildungsfehler zu mildern, gab man den Linsen eine sehr lange Brennweite. Die nahezu parallel verlaufenden Farbstrahlen überdecken sich dann besser. Aus überlieferten Exemplaren der damaligen chromatischen Fernrohre lässt sich ableiten, dass die Brennweite das 1,6 fache vom Quadrat des Linsendurchmessers betragen muss (Bild 2). Beispielsweise musste eine Linse von 13,5 mm Durchmesser eine Brennweite von einem Fuß (30 cm) haben, oder ein „Brillenglas“ von 41 mm Durchmesser benötigte schon eine Brennweite von 9 Fuß (2,70m), um nahezu farbfehlerfrei abzubilden. Weithin bekannt wurde das Riesenfernrohr Johann Hevels in Danzig mit einer Länge von 45 Metern aus dem Jahre 1673. So versteht man, dass in dieser Zeit die Tubuslänge das wichtigste und beeindruckendste Merkmal eines Fernrohrs war. Für Palitzschs 8-Füßer (2,40m) errechnet sich ein Linsendurchmesser von 38 mm und für den 3-Füßer Hoffmanns (90 cm Länge) ergibt sich ein Durchmesser von 24 mm. So wie heute, konnte man auch damals die Vergrößerung durch Austausch des Okulars wechseln. Um noch genügend Bildhelligkeit zu erhalten, wird man sie aber kaum höher gewählt haben, als der Objektivlinsendurchmesser in Millimetern angibt. Daraus kann man schätzen, dass Palitzsch höchstens eine 40fache und Hoffman höchstens eine 24fache Vergrößerung benutzte, was zur Identifizierung eines Kometen auch völlig ausreicht. Heute würde man mit einem guten Feldstecher vielleicht nur eine 10fache Vergrößerung benötigen.

Wie wir wissen, hatte Palitzsch keine Sternwarte, wie sein Freund Christian Gärtner in Tolkewitz, sondern er nutzte einen Erdhügel hinter der Scheune als Beobachtungsplatz. Da gab es sicher auch keine drehbare Fernrohrmontierung. Wir können annehmen, dass er mehrere Stockgabeln unterschiedlicher Höhe in den Boden gesteckt hatte, die je nach Beobachtungsrichtung als Fernrohrauflage dienten, denn es ist undenkbar, ein 2,40 m langes Fernrohr freihändig zu benutzen. Als sehr störend wird ein damaliger Beobachter das sehr kleine Gesichtsfeld empfunden haben. Und dieses ergibt sich daraus, dass der Okularblendendurchmesser in dem schlanken Rohr höchstens so groß sein kann, wie die Objektivlinse. Mit dieser Annahme hatte Palitzschs 8-Füßer ein Gesichtsfeld von höchstens 0,9 Grad und Hoffmanns 3-Füßer von höchstens 1,5 Grad. Zum Abschätzen von Winkelabständen zwischen zwei Sternen konnte die Größe des Gesichtsfeldes dienen oder man legte in ein besonderes Messokular eine Glasplatte mit einem eingeritzten Ring ein (Mikrometer). Zum Eichen dieser Hilfsmittel besaß Palitzsch verschiedene Winkelmessgeräte. Wegen der geschilderten Unzulänglichkeiten besaß das astronomische, nicht auf Farbfehler korrigierte Fernrohr in der Himmelsforschung schon keine große Bedeutung mehr, nur eben noch für Liebhaber und als Visiergerät in den großen Messkreisen der Seefahrtsternwarten.

Zuerst war es in England gelungen, Metalllegierungen aus Kupfer, Zinn und Arsen zu finden, die gut schleif- und polierfähig sind, um daraus Spiegelteleskope Newtonscher Bauart herstellen zu können. Glasspiegel waren wegen der noch fehlenden haltbaren Reflexionsschichten nicht einsetzbar. Ab etwa 1770 stellte der in England lebende Wilhelm Herschel Spiegelteleskope hoher Qualität her, die sich auch auf dem Kontinent schnell verbreiteten. Ob sich unter den in Palitzschs Nachlassverzeichnis vom Jahre 1788 genannten Teleskopen und Spiegeln auch Teile aus Herschels Werkstatt oder aus der im Jahre 1780 angelaufenen Spiegelproduktion von Johann Hieronymus Schröter befanden, lässt sich nicht mit Sicherheit feststellen. Jedenfalls waren es die Spiegelteleskope, die wegen ihrer Farbfehlerfreiheit und ihrer gut herstellbaren großen Öffnungsdurchmesser das Rennen machten und ungeahnte Forschungserfolge auf allen Gebieten der Astronomie ermöglichten. Für Palitzsch mögen Spiegelteleskope nicht so attraktiv gewesen sein, denn diese erfordern größere Baulichkeiten und einen ständigen Wartungsaufwand, den er sich neben seiner gewissenhaft betriebenen bäuerlichen Arbeit wohl nicht leisten wollte.

Ab den 1730er Jahren war, ebenfalls in England, eine weitere Entwicklungslinie des Fernrohrbaues angelaufen. Man vermutete oder wusste bereits, dass sich durch Kombination aus Linsen zweier Glasarten farbfehlerfreie Fernrohrobjektive, also „Achromate“ herstellen lassen, jedoch waren zahlreiche ungeahnte Schwierigkeiten bis zum Erfolg zu überwinden. Neben messtechnischen Problemen zur Bestimmung der Lichtfarben und der Brechungseigenschaften der Glasstücke mussten neue mathematische Berechnungsverfahren für die bestmögliche Linsenform gefunden werden, denn es stellte sich heraus, wenn der Farbfehler beseitigt ist, muss auch der dann hervortretende Öffnungsfehler korrigiert werden. Zuerst galt es aber die Glastechnik so zu verbessern, dass genügend große schlierenfreie Stücke aus Kron- und Flintglas gegossen werden konnten. Als ob die objektiven Schwierigkeiten nicht schon groß genug waren, machten sich die Hauptakteure, der Rechtsanwalt Chester Moor Hall, die Brillenoptiker Edward Scarlett, James Mann, George Bass und die mit eigenen Versuchen beschäftigten James Ayscough und John Dollond durch Täuschungen, Argwohn und Bespitzelungen noch gegenseitig das Leben schwer.

Um 1760 war es Ayscough und seinem Geschäftsnachfolger Linnell gelungen, einige achromatische Handfernrohre nach den Angaben von Ch. M. Hall zu fertigen. Aber erst J. Dollond, der sich vorsorglich schon 1758 von der Royal Society ein Patent verschafft hatte (natürlich ohne dabei seine Produktionsgeheimnisse zu verraten), gelang es schließlich, achromatische Fernrohre in Serienfertigung herzustellen. Das Erfolgsgeheimnis bestand hauptsächlich in der Erfindung neuer empfindlicher Prüfverfahren, mit denen die Linsen zügig nachgebessert werden konnten. Nach John Dollonds Tod 1761 übernahmen sein Sohn Peter und der Schwiegersohn Jesse Ramsden die Fertigung und belieferten die ganze Welt mit den bis zur Zeit Joseph Fraunhofers unübertroffenen „Dollonds“.

Wie sehr sich Palitzsch ein solch wunderbares Fernrohr wünschte, geht aus einem Brief vom 14. November 1783 hervor, in dem er über seine Beobachtung des Lichtwechsels am Doppelstern Algol berichtete: „…bedauere aber, dass mein Handwerkszeug nicht auf die Nebelsterne eingerichtet sei. Ja wenn man zu einem dollondischen Objectivglas kommen könnte, das etwas breit über den Diameter wäre! Röhren und Oculargläser hätte man selber. Den neuen Königlichen Planeten habe ich gleich Anfangs, als er bekannt wurde, etlichemal aufgesucht, itz sind wenig helle Nächte zu vermuten.“ / 3 /

Mit dem königlichen Planeten meint er den Uranus, den Wilhelm Herschel 1781 entdeckt und zunächst nach dem englischen König Georg III. benannt hatte. Palitzschs Wunsch ging in Erfüllung, als Prinz Leopold von Braunschweig, der anlässlich des Bayerischen Erbfolgekrieges 1778/79 in Dresden weilte, ihm neben einer 18 bändigen „Vollständigen Naturgeschichte“ von L. de Buffon auch ein achromatisches Fernrohr von Dollond schenkte. Ein solches Instrument – von handlicher Größe, lichtstark und deutlich abbildend – entsprach Palitzschs Intentionen sicher am besten, denn er wollte ja nicht seinen Hof in eine Sternwarte verwandeln (wie J. H. Schröter), er wollte auch nicht ein Astronom werden (wie W. Herschel). Er wollte ein Bauer bleiben, der nach des Tages Arbeit ohne große Umstände seinen Blick und seinen Geist zum Himmel erheben und die Wunder der Natur genussvoll in sich aufnehmen kann.
Udo Mutze

1 / Dreßdnische Gelehrte Anzeigen 1759, II. Stück
2 / PC-Programm SKYLEX 95 von F. P. Thielen
3 / Für ältere Literatur und neue Lektüre 1789, 1. Jg. 3.St.

Literatur:
J. Helfricht / S. Koge: Chr. Gärtner und J.G.Palitzsch – Bauernastronomen aus Tolkewitz und Prohlis
bei Dresden. In: Veröffentlichungen der Sternwarte Pulsnitz 1990, Nr. 25
R. Becker: Seltsame Fernrohre. In: Wissenschaft u. Fortschritt, 23 (1973), Heft 10
R. Willach: Die Erfindung des achromatischen Fernrohrobjektivs. In: Sterne und Weltraum 1991,
Heft 3

© 2008 Udo Mutze

Dieser Artikel erschien im Informationsblatt der Palitzsch-Gesellschaft Jg. 9 (2008) Nr. 6