Výhody a nevýhody používání pozemního dalekohledu

Na počátku 17. století Galileo Galilei namířil svůj dalekohled do nebes a všiml si nebeských těles, jako jsou měsíce Jupitera. Dalekohledy prošly od těch prvních dalekohledů z Evropy dlouhou cestu. Tyto optické přístroje se nakonec vyvinuly v gigantické dalekohledy sedící v observatořích na vrcholcích hor a sopek, jako je Mauna Kea na Havaji. Astronomové a vědci dokonce umístili své výtvory do vesmíru, aby doplnili údaje poskytované jejich pozemskými dalekohledy. Navzdory pohodlí pozemních dalekohledů mají několik nevýhod, které kosmické dalekohledy nemají.

Pozemní dalekohledy stojí asi 10 až 20krát méně než srovnatelný vesmírný dalekohled. Nákladnost vesmírného dalekohledu, jako je Hubblův dalekohled, zahrnuje náklady na materiál, práci a jeho vypuštění do vesmíru. Dalekohledy na Zemi stojí méně, protože nemusí být vypouštěny do vesmíru, a materiály použité při vytváření pozemského dalekohledu nejsou tak drahé. Oba dva pozemské dalekohledy Gemini stojí přibližně 100 milionů dolarů. vzhledem k tomu, že Hubbleův dalekohled stál americké daňové poplatníky přibližně 2 miliardy dolarů.

Navzdory kvalitě zpracování budou všechny dalekohledy vyžadovat určitou údržbu. Inženýři na Zemi mohou snadno udržovat a opravovat poruchy v pozemních dalekohledech, zatímco tým astronautů a nákladná vesmírná mise by musela být sestavena pro případné poruchy ve vesmíru dalekohledy. Každá vesmírná mise přináší svá vlastní nebezpečí, o čemž svědčí katastrofy raketoplánů Challenger a Columbia. Pozemní dalekohledy mají delší životnost, protože je lze relativně snadno opravit. NASA provedla několik servisních misí na Hubble, nemluvě o četných nebezpečných opravných misích, které vyžadovaly astronauty vznášející se ve vesmíru, aby ručně opravili Hubbleovy problémy.

Vzhledem k jejich citlivosti na faktory prostředí by pozemské dalekohledy musely být umístěny na konkrétních místech. Vědci a inženýři musí při hledání vhodného místa pro umístění pozemského dalekohledu vzít v úvahu různé fyzikální faktory. Hvězdárny se obvykle nacházejí ve vyšších nadmořských výškách - 18 kilometrů nad zemí blízko Země rovník a více než 8 kilometrů v Arktidě - aby se zabránilo účinkům mraků Pokrýt. Dalekohled by také musel být umístěn daleko od městských světel, aby se minimalizovalo rušení světelných podmínek dalekohledu. Optimální provoz pozemního dalekohledu vyžaduje podmínky nízké teploty a tlaku, ale kosmické přístroje to neudělají vyžadují stabilitu prostředí, protože prostor postrádá velké výkyvy osvětlení, teploty a tlaku.

Stejná atmosféra, která chrání život na Zemi, také narušuje kvalitu obrazu dalekohledu. Prvky a částice v zemské atmosféře ohýbají světlo tak, že obrazy detekované z dalekohledů observatoře vypadají rozmazaně. Atmosféra způsobuje zjevný záblesk hvězd, i když ve skutečnosti hvězdy neblikají. Dokonce ani vynález adaptivní optiky, techniky, která snižuje účinek atmosférického rušení na kvalitu obrazu, nedokáže reprodukovat jasnost obrazu vesmírných dalekohledů. Naproti tomu vesmírným teleskopům, jako je Hubble, nebrání atmosféra a tak produkují jasnější snímky.

Kromě rozmazaných obrazů pohlcuje zemská atmosféra také významné části světelného nebo elektromagnetického spektra. Kvůli ochrannému účinku atmosféry nemohou pozemské dalekohledy zachytit smrtelné, neviditelné části elektromagnetického spektra, jako jsou ultrafialové paprsky, rentgenové paprsky a gama paprsky. Tyto části spektra pomáhají astronomům extrahovat lepší snímky hvězd a dalších vesmírných jevů. Vědci postrádající základní údaje nebyli schopni extrapolovat informace, jako je věk vesmír, zrození hvězd, existence černých děr a temné hmoty až do příchodu vesmíru dalekohledy.