Newton Tubus isolieren

Hallo

ich hatte früher Tuben aus Metall, habe die wegen Stabilität auf Hartpapier umgestellt, eigentlich hatte ich ab dem Zeitpunkt erst Probleme mit Tubusseeing.

mag bei einem Sonnenteleskop anders sein.

aber gute Durchlüftung hilft, ein Sturm aus gleichwarmer Luft ist besser wie eine stehende Warmluftblase

Gruß Frank

Tobi,
ein Blechtubus kühlt schneller aus, wird aber nicht das Temperaturgleichgewicht finden, da die Oberseite zum Himmel dann nachts unterkühlt. Die Unterseite findet dagegen ein IR-Strahlungsgleichgewicht (mit dem Boden).
Isoliert muss man das Auskühlen halt mit Luftbewegung als Wärmetransportmedium machen - sprich Lüfter einbauen. Die erschlagen im Langsamlauf später auch alles andere.
So zumindest verstehe ich die Wirkungsweise.

Gruß

Hallo

da sind ja zwei verschiedene Dinge

du hast noch Seeingprobleme bei schon ausgekühltem Teleskop?
das müsstest du mal mit einer Webcam am unscharfem Stern überprüfen,
es kann beim Newton auch gut sein das es deine Wärme ist die ständig vor dem Tubus langzieht, sogesehen müsstest du dich isolieren oder gegen den Wind beobachten oder eine mörderlange Taukappe dran machen
Isolierung behindert auch das auskühlen, auch da kannst du die Probleme weglüften, mit Lüften würde ich anfangen, das betrifft besonders die Wärme welche der HS abgibt, vielleicht erledigen sich die Probleme der geringen Temperaturdifferenz Tubus Himmelseits und erdwärts nebenbei

edit
ich glaube das ist das selbe was Kalle geschrieben hat

Gruß Frank

Hallo Tobi,

Disclaimer: Ich habe noch wenig Erfahrung mit Astronomie, dafür aber einige in Thermodynamik und Wärmeübertragung. Was ich unten schreibe, ist eher eine Überlegung entlang der Zusammenhänge, die ich kenne.

Der Strahlungsaustausch - egal welcher Flächen - lässt sich mit Alufolie oder einer Rettungsdecke (silberne Seite nach außen) gut reduzieren. Beide haben einen recht niedrigen Emissionsgrad. Beim Auskühlen müsste es daher hilfreich sein, die Unterseite des Teleskops mit Folie zu verkleiden. Dadurch wird das Aufheizen des Tubus durch den Boden abgeschwächt. Gleichzeitig hat der kalte Himmel Gelegenheit, von oben zu kühlen. Irgendwann ist das Teleskop "kühl", was auch immer das genau für ein Zustand sein mag. Temperaturgradienten im Material wird es dennoch geben, die eine natürliche Konvektionsströmung innerhalb und außerhalb des Tubus antreiben. Dabei den Lüfter an und du solltest eine recht ruhige Situation haben.

"What the Hell is Wärmetransportmedium?": Energie in Form von Wärme muss, wenn sie sich nicht am Ort der Freisetzung sammeln soll, irgendwo hin. Für diesen Verkrümelungseffekt braucht sie ein Medium, in dem sie dissipieren kann. Das kann ein Festkörper (Blech, CFK, Eis, ...), ein bewegtes Fluid (Wasser, Luft) oder eine Ansammlung von Oberflächen (Tubus <-> Himmel) im Strahlungsaustausch sein. In den allermeisten realen Fällen wird es eine Kombination aus allem sein.

Grüße

Christoph

Hallo Tobi

beim Newton hast du die warme Blas über dem HS ,
bei schräg stehendem Tubus, geht die mehr und mehr an die obere Tubuswand und zieht dort zur vorderen Öffnung.
Während beim Newton vorn aber auch kalte Luft einströmt staut sich das im geschlossenem System auf und beruhigt sich etwas, da hast du dann das reine Seeing Problem durch erdwäts und Himmelwärts andere Tubustemperatur, magst du dämmen?
Was ich meine dein Problem scheint noch woanders, nur saugender Lüfter hinter dem Spiegel wird bei 10" zu wenig sein.

Gruß Frank

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: hoefats</i>
<br />Der Witz ist halt, meine Refraktoren zeigen bei gleicher Vergrösserung keine Probleme!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo Tobi,

welche Refraktoren (wie groß) vergleichst du bei welcher Vergrößerung?
Vielleicht lösen die Refraktoren das Seeing nur nicht gut genug auf, da für diese die Vergrößerung bereits sehr hoch ist?
Kannst du atmosphärisches Seeing von Tubusseeing unterscheiden? Am unscharf gestellten Stern zappeln bei atmosphärischem Seeing die Beugungsringe meist mit hoher Frequenz, während es bei Tubusseing eher ein langsames Wabern ist.

Was FrankH schreibt kann ich weder in der Praxis, noch thermodynamisch nachvollziehen. Blechtuben kommen in klarer Nacht nie ins Gleichgewicht, da die Oberseite aufgrund der IR Strahlung in den Weltraum unterkühlt, während die Unterseite recht schnell ins Strahlungsgleichgewicht mit dem Boden kommt, wie Kalle geschrieben hat. Durch das Ungleichgewicht wird der "Tornado" im Tubus immer weiter angetrieben - die ganze Nacht lang.

Abhilfe schafft Zwangsbelüftung und/ oder Isolierung, oder an besten gleich ein ausreichend groß dimensionierter nicht metallischer Tubus (z.B. Hartpapier, Glasfaser, Karbonsandwich).

Siehe z.B. Kurts detaillierte Untersuchungen dazu:
http://www.astrotreff.de/topic…RCHIVE=true&TOPIC_ID=1656

Nimm doch testweise einfach Isoliertapete und wickele damit den Tubus rundherum ein (Aluseite nach außen). Wenn es eine positive Wirkung zeigt, kannst du eine Dauerlösung bauen.
Beispiele:
http://www.space-watcher.de/eq…zoll_orion_uk_newton.html
http://forum.astronomie.de/php…677797/Re_Tubusisolierung

Hallo

ich bekomme es langsam schon zusammen, meine Metalltuben waren außen Blank, also von sich aus Wärmereflektierend, auf die Idee bin ich noch gar nicht gekommen, hatte ich wohl ohne eigenes Zutun.
Bei kleineren Druchmessern schafft das Metall des Tubus eher einen Wärmeausgleich als bei größeren, da gehen wohl doch paar Sachen mehr ein, die ich vielleicht übersehen habe.

Gruß Frank

Tobi,

Physik war's nicht, es war Maschinenbau mit Fachrichtung Energietechnik. Hätte ich Physik studiert, fiele mir a) der Einstieg in die Astronomie leichter und b) müsste ich mich beim Wort "Verkrümelungseffekt" übergeben. Das wollte ich nicht, deshalb konnte ich auch nicht Physik studieren.

Ich bin noch nicht ganz dahinter gekommen, warum diese Isoliertapete so beliebt zu sein scheint. Dass die Oberflächeneigenschaften genau das richtige sind, ist mir klar. Da muss ich wohl noch etwas weiter lesen...

Edit: Ich gebe das mal als Vortragsthema an einen unserer Studenten weiter, das ist sauinteressant!

Hallo Tobi,

wenn du Auskühlungs-seeing hast, lege einfach mal eine Wolldecke (oder ähnlichen Isolator)

auf die Oberseite des Tubus und schaue nach dem Effekt. Wie Stathis schreibt, ist es die Oberseite,

die am schnellsten ausgekühlt (siehe Autodach, welches als erstes Tau aufsammelt) und Tubus-seeing verursacht.

Moin,
es geht nicht um Wärmeaufnahme nachts durch Bodenstrahlung. Der Idealzustand ist, wenn Tubus, Luft im Tubus und Außenluft die gleiche Temperatur haben. Dann besteht kein Seeing, und es findet keine Wärmeübertragung von Tubus auf die Luft statt. Das nennt man Gleichgewicht (unter Astronomen).

Das Problem ist: Abends kühlt die Luft ständig ab, bis sie kurz vor Sonnenaufgang dann die tiefste Temperatur erreicht hat.

Die Kunst besteht darin, dass der Tubus durch Belüftung diesem Temperaturwechsel umgehend folgt. Nicht mehr und nicht weniger. "Mehr" macht ein einfacher Blechtubus himmelsseitig, weil die Wärme als IR-Strahlung gegen den Himmel abgestrahlt werden kann. Dann unterkühlt diese Seite. Nach unten kann er nicht kälter werden, als der Boden, der aber im Normalfall die allg. Temperatur nachts bestimmt. Wenn es windig ist, erledigt sich die Frage, denn die bringt per Strömung dann alles recht schnell auf ihre Temperatur.

Das Haupthindernis ist die gespeicherte Wärme im Hauptspiegel, die aufgrund der schlechten Wärmetransportfähigkeit von Glas nur verzögert abgegeben wird. Auch hier hilft Belüftung (Wärmetransport per Konvektion).

Bei Windstille kann der eigene Körper als Störquelle für Luftwirbel rund ums Teleskop sorgen. Sei es, dass die vom Körper erwärmte Luft rückseitig in den Tubus eindringt oder vor dem Teleskop den Strahlengang kreuzt. Das tritt bei Refraktoren nicht auf, da man immer dahinter steht, der Tubus geschlossen ist.

Gruß

PS:
Wenn ein Refraktor ein schärferes Bild liefert, dann auch deshalb, weil er eine nicht obstruierende Optik hat. Das haben wir beim STATT wieder eindrucksvoll bemerkt, wo ein Refraktor mit halber Öffnung meinem 8"-Newton und auch einem 12"-Cassegrain bei der Auflösung der Doppelsterne Epsilon-Lyra überlegen war. Das hat nichts mit Seeing zu tun.

PPS:
Wenn zusätzlich noch Tau im Spiel ist, wird die Sache noch komplizierter. Denn der niederschlagende Wasserdampf gibt beim Kondensieren Unmengen an Wärmeenergie ab. Das natürlich an den kältesten Stellen zuerst, die unter dem sog. Taupunkt liegen. Damit verlangsamt Tau die Auskühlung einerseits, macht aber die ganze Angelegenheit physikalisch sehr komplex.

Hallo Kalle,

beim REFRAKTOR verläuft der Strahlengang nicht entlang der Tubuswand,

das macht einen Riesenunterschied zum Volltubus-Newton sowie zum SCT und ähnlichen.

Hallo

um die Wintermonate rum hat man aber bei Plusgraden häufig Bodenfrost, damit erübrigt sich die Frage welche Seite isoliert werden muß

Als erstes wäre ein Lüfter der ordentlich bläst aber keine Vibrationen hat angebracht, für visuell regelbar, könnte ja runtergefahren werden wenn alles gut ausgekühlt.
Das gibt ein hochfrequentes Flimmern geringer Amplitude, fotografisch stört das meist nicht mehr da dann das Seeing der Athmosphäre stärker auslenkt, visuell für Hochvergrößerung sollte man das einfach mal kurz abschalten können.
Wenn es dann dadurch mit dem Auskühlen keine Probleme mehr gibt kann man wohl auch drüber nachdenken den Tubus mit Isotapete zu verunstalten, vielleicht wirklich erst als Experiment bevor man es wirklich festklebt.

Den Lüfter am vorn aus dem Tubus blasend treibt vielleicht auch deine Abwärme weg?? das ist aber nicht das Problem den Lüfter umzudrehen um beides zu testen.
oder vielleicht doch noch Taukappe, die fertig gekauften Teleskope haben davon eh viel zu wenig, das dient auch dem Streulichtschutz.

Ein außen silbernes Teleskop hat auch den Vorteil das es die Farbe der Umgebung annimmt, ist die dunkel ist auch das Teleskop dunkel, das hilft der Dunkeladaption, dürfte sich auch positiv bei Sonnenbeobachtung auswirken.

ich glaube mehr kann man nicht machen

Gruß Frank

Hallo Leute,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">um die Wintermonate rum hat man aber bei Plusgraden häufig Bodenfrost, damit erübrigt sich die Frage welche Seite isoliert werden muß<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

das Weltall ist kälter als Bodenfrost...

Na dann gute N8, Karsten

Hallo Tobi,

Christoph ist richtig; ich vergesse ab und zu, meinen Namen drunter zu schreiben.

Es wird jetzt aber etwas dauern, bis das jemand ausarbeitet! Die Themenvorschläge werden zum Semesterbeginn (1.10.) ausgehangen und dann im Frühjahr vorgetragen. Es ist jedoch eher so, dass die Studenten sich das Thema aussuchen, das sie am meisten interessiert, es geht bei der Veranstaltung eher um Vortragstechnik. Also Geduld, wenn ich mal Zeit habe, werde ich eventuell auch noch ein bisschen dran arbeiten.

Grüße

Christoph

Hallo Tobi,

wir haben bei uns (Hochschultyp ist ja egal) auch einiges an Equipment um ein paar Messungen zu machen. Auch eine CFD-Simulation ginge theoretisch, aber außer bunten Bildern würde die wahrscheinlich nichts verlässliches bringen, weil die Situation sehr komplex ist. Vielverprechender ist da eine Infrarotkamera (haben wir), damit könnte man ein paar Bilder vom abkühlenden Teleskop machen und dann verschiedene Situationen vergleichen. Thermoelemente für innen (Tubus, Luft, Spiegel) können wir auch einrichten.

Grüße

Christoph