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Die Beobachtung der Sonne und von Sonnenfinsternissen ist ein interessantes Betätigungsfeld der Amateurastronomie. Aufgrund ihrer enormen Helligkeit ist es jedoch wie bei keiner anderen Disziplin der Astronomie erforderlich, strikte und korrekte Vorsichtsmaßnahmen zur Lichtdämpfung zu treffen. Die ungefilterte Beobachtung der Sonne hat auch bei kleinsten optischen Instrumenten eine sofortige Erblindung zur Folge.
Jedes optische Element, und damit auch die Linse unseres Auges, sammelt Licht und vereint es im Brennpunkt. Dies führt dazu, dass das über eine größere Fläche gesammelte Licht auf einen im Verhältnis zur Lichtsammelfläche relativ kleinen Bereich gebündelt wird. In diesem Brennpunkt entsteht eine enorme Hitze. Ein Versuch mit einer Lupe demonstriert dies nachhaltig: Richtet man sie auf die Sonne und hält in den Brennpunkt ein Blatt Papier, fängt es sehr schnell an, zu brennen: Die Netzhaut des Auges verbrennt in Sekundenbruchteilen, bevor der Lidreflex aktiv wird.
Optische Elemente, die nicht zur Beobachtung benötigt werden, zum Beispiel Sucher oder Leitfernrohre, sollte man mit den Staubdeckeln komplett abdecken. Unabhängig von der Gefahr für die Augen durch versehentliches Hindurchsehen kann es Brandverletzungen im Gesicht geben, wenn durch solche Optiken das Sonnenlicht auf der Haut gebündelt wird. Der Verfasser zog sich einmal durch ein nicht abgedecktes Sucherfernrohr eine Brandwunde an der Stirn zu.
Generell ist jeder Sonnenfilter, unabhängig von der Art des Filters, vor dem Gebrauch auf Schäden zu prüfen. Dies geschieht am besten, indem man ihn ein wenig vom Auge weg in Richtung Sonne hält und mit dem nun sichtbaren Sonnenbild die Filterfläche komplett abfährt. Bereits kleine Löcher, die mit der Fernglas- oder Teleskopbeobachtung verheerend sind, erkennt man sofort an einem gleißenden Licht, das den Filter durchdringt.
Okularsonnenfilter waren früher ein gängiges Zubehör für "Kaufhausteleskope" und wurden mit ihnen im Set verkauft. Sie werden in das rückwärtige Gewinde des Okulars geschraubt. Das Problem besteht darin, dass sich dieser Filter in unmittelbarer Nähe des Brennpunkts der Primäroptik befindet. Er heizt sich dadurch so stark auf, dass er ohne Vorwarnung platzen kann. Blickt man in dem Moment durch das Okular, wird die Netzhaut schneller verbrannt, als man das Auge reflexartig vom Okular weg bewegen kann. Eine sofortige Erblindung ist die Folge. Solche Filter dürfen keinesfalls auch nur kurz verwendet werden!
Es gibt zahlreiche Hausmittel, die das Sonnenlicht auf ein für die Beobachtung erträgliches Maß dämpfen. Bekannte Beispiele sind berußte Glasscheiben, CD's, das Innenleben von Disketten, Rettungsfolie, überbelichteter fotografischer Film und Schweißerbrillen.
Alle diese (und es gibt bestimmt noch andere) Methoden haben gemeinsam, dass sie das Licht soweit dämpfen, dass man ungeblendet direkt in die Sonne schauen kann. Allerdings können die Infrarot- und Ultraviolett-Strahlen, die ebenfalls zum elektromagnetischen Spektrum gehören, solche Filter weitgehend ungehindert passieren. Die Folge ist, dass diese warme bzw. hochenergetische Strahlung das Auge trotz der scheinbaren subjektiv hinreichenden Lichtdämpfung nachhaltig schädigt, wenn auch nicht so schnell wie beim platzenden Okularfilter. Von diesen Methoden muss also auch dringend abgeraten werden.
Bei der Projektionsmethode wird die Sonne von der Optik (Primäroptik und Okular) auf einen Schirm oder eine Wand projiziert. Da man hierbei nicht direkt in die Optik blickt, besteht keine Gefahr für die Augen.
Problematisch ist jedoch ggf. die Konstruktion der Optik, da diese bei der Sonnenprojektion sehr heiß wird. Preiswerte Teleskope haben leider oft viel Kunststoff verarbeitet, der bei der Projektion schmelzen und das Teleskop irreparabel beschädigen kann. Besonders problematisch sind hierbei die Okulare. Diese sind häufig verkittet und würden aus diesem Grund beim Einfall von ungefiltertem Sonnenlicht beschädigt werden. Für die Sonnenprojektion haben sich Okulare nach Huygens bewährt. Diese sind unverkittet.
Die Sonnenprojektion mit Ferngläsern auf eine Hauswand oder ein Blatt Papier ist einfach durchzuführen und erfahrungsgemäß unbedenklich.
Objektivsonnenfilter werden vorn vor die Optik gesetzt. Hierbei wird das Sonnenlicht gedämpft, bevor es von der Primäroptik gebündelt wird. Diese Technik hat mehrere wesentliche Vorteile: Der Filter kann nicht platzen, da auf ihn kein gebündeltes Sonnenlicht fällt. Die Wärme wird auch vor dem Eintritt in die Primäroptik gedämpft, so dass sich das Innere des Teleskops nicht aufheizt und somit vor Beschädigungen geschützt ist. Die Handhabung ist ebenfalls sehr einfach, da diese Filter einfach vor die Tubusöffnung gesetzt werden.
Objektivfilter gibt es als Glas- und Folienfilter. Beide Versionen haben ihre individuellen Vor- und Nachteile. Glasfilter sind teurer als Folienfilter. Sie sind relativ resistent gegen Kratzer von Spitzen Gegenständen, jedoch wie jeder Glasartikel extrem sturzempfindlich. Folienfilter sind preiswert und können aus einem Din-A4 bzw. -A3-Bogen auf jedes individuelle Maß im Selbstbau zurecht geschnitten werden. Sie sind unempfindlich gegen herunter fallen, jedoch sehr empfindlich gegen Beschädigungen mit spitzen Gegenständen. In der optischen Qualität sind beide Arten gleichwertig. Es dürfen nur speziell hierfür hergestellte Filter aus dem Fachhandel verwendet werden.
Man unterscheidet visuelle und fotografische Sonnenfilter. Visuelle Filter dämpfen das Sonnenlicht um den Faktor 100.000 (in Worten: Einhunderttausend) und ergeben ein angenehm helles, aber nicht blendendes Sonnenbild. Fotografische Filter dämpfen das Licht um den Faktor 10.000 (in Worten: Zehntausend) und sind für die visuelle Beobachtung zu schwach. Sie sind für die Fotografie feiner Details auf der Sonnenoberfläche ausgelegt. Da die Sonne in der Regel durch Seeing stark gestört wird, sind hier kürzeste Belichtungszeiten erforderlich, die eine visuelle Folie nicht ermöglicht. Die visuelle Beobachtung mit fotografischen Filtern ist nur in Kombination mit Neutralgraufiltern möglich.
Die bekannten Finsternisbrillen enthalten visuelle Filterfolie. Keinesfalls darf eine Optik oder Kamera vor eine aufgesetzte Finsternisbrille gehalten werden. Die Folie würde durch die Hitzeeinwirkung sofort schmelzen und irreparable Augenschäden verursachen.
Ein Objektivsonnenfilter muss so befestigt werden, dass er nicht aus Versehen durch Anstoßen, Wind etc. von der Optik rutschen kann. Es empfiehlt sich, einen solchen Filter mit Klebeband zu sichern.
Ein Herschelkeil wird okularseitig angesetzt und arbeitet mit der Totalreflexion: Der Löwenanteil des Sonnenlichts wird an Prismenkanten aus dem Strahlengang gelenkt, und nur ein winziger Bruchteil erreicht das Okular. Dieses Restlicht ist jedoch noch so hell, dass für eine sichere Beobachtung ein Neutralgraufilter (ND 3) zwischen Herschelkeil und Okular und ein weiterer Polfilter zwingend benötigt werden. Ansonsten drohen irreparable Augenschäden. In diesem speziellen Fall ist ein Okularfilter unbedenklich, da das Restlicht nicht mehr genug Energie hat, um das Glas zum Platzen zu bringen.
In Bezug auf den Schutz der Optik selbst gilt das Gleiche wie bei der Sonnenprojektion (siehe oben).
Die Beobachtung der Sonne im H-Alpha-Licht ermöglicht auch außerhalb von totalen Sonnenfinsternissen die Beobachtung von Protuberanzen. Hierbei gelangt nur die Wellenlänge des H-Alpha-Lichts zum Okular. Ein solcher Filter wird vor das Okular gesetzt. Zur sicheren Beobachtung wird vor der Teleskopöffnung ein starkes Energieschutzfilter benötigt.
