Die Vor- und Nachteile der Verwendung eines bodengestützten Teleskops

Im frühen 17. Jahrhundert richtete Galileo Galilei sein Teleskop in den Himmel und notierte Himmelskörper wie die Monde des Jupiter. Teleskope haben seit diesen frühesten Teleskopen aus Europa einen langen Weg zurückgelegt. Diese optischen Instrumente entwickelten sich schließlich zu den gigantischen Teleskopen, die in Observatorien an den Gipfeln von Bergen und Vulkanen wie dem Mauna Kea auf Hawaii sitzen. Astronomen und Wissenschaftler haben ihre Kreationen sogar im Weltraum platziert, um die Daten ihrer erdbasierten Teleskope zu ergänzen. Trotz der Bequemlichkeit von Bodenteleskopen weisen sie einige Nachteile auf, die Weltraumteleskope nicht haben.

Bodengestützte Teleskope kosten etwa 10 bis 20 Mal weniger als ein vergleichbares Weltraumteleskop. Die Kostspieligkeit eines Weltraumteleskops wie des Hubble-Teleskops beinhaltet die Kosten für Material, Arbeit und den Start in den Weltraum. Teleskope auf der Erde kosten weniger, weil sie nicht ins All geschossen werden müssen, und die Materialien, die beim Bau eines terrestrischen Teleskops verwendet werden, sind nicht so teuer. Die beiden bodengestützten Gemini-Teleskope kosten jeweils etwa 100 Millionen US-Dollar. während das Hubble-Teleskop die US-Steuerzahler etwa 2 Milliarden US-Dollar gekostet hat.

Trotz der Qualität der Verarbeitung benötigen alle Teleskope eine Art Wartung. Ingenieure auf der Erde können Störungen in bodengestützten Teleskopen problemlos warten und beheben, während ein Team von Astronauten und für eventuelle Ausfälle im Weltraum müsste eine kostspielige Weltraummission zusammengestellt werden Teleskope. Jede Weltraummission birgt ihre eigenen Gefahren, wie die Shuttle-Katastrophen von Challenger und Columbia zeigen. Bodengestützte Teleskope haben eine längere Lebensdauer, weil sie relativ einfach repariert werden können. Die NASA hat Hubble mehrere Wartungsmissionen durchgeführt, ganz zu schweigen von zahlreichen gefährlichen Reparaturmissionen, bei denen Astronauten im Weltraum schwebten, um die Probleme von Hubble manuell zu beheben.

Aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Umweltfaktoren müssten bodengestützte Teleskope an bestimmten Orten aufgestellt werden. Wissenschaftler und Ingenieure müssen bei der Suche nach einem geeigneten Standort für ein bodengestütztes Teleskop verschiedene physikalische Faktoren berücksichtigen. Observatorien befinden sich in der Regel in höheren Lagen – 18 Kilometer (11,2 Meilen) über der Erde in der Nähe Äquator und höher als 8 Kilometer (5 Meilen) in der Arktis – um die Auswirkungen von Wolken auszuschließen Startseite. Das Teleskop müsste auch weit weg von den Lichtern der Stadt platziert werden, um die Beeinträchtigung der Lichtverhältnisse des Teleskops zu minimieren. Der optimale Betrieb des Bodenteleskops erfordert niedrige Temperatur- und Druckbedingungen, Instrumente im Weltraum jedoch nicht erfordern Umweltstabilität, da der Raum keine großen Schwankungen in Beleuchtung, Temperatur und Druck aufweist.

Dieselbe Atmosphäre, die das Leben auf der Erde schützt, beeinträchtigt auch die Bildqualität eines Teleskops. Die Elemente und Partikel in der Erdatmosphäre biegen das Licht, sodass Bilder, die von Observatoriumsteleskopen erfasst werden, unscharf erscheinen. Die Atmosphäre verursacht den scheinbaren Funkeleffekt von Sternen, obwohl Sterne im Weltraum nicht wirklich funkeln. Selbst die Erfindung der adaptiven Optik, einer Technik, die den Einfluss atmosphärischer Interferenzen auf die Bildqualität reduziert, kann die Bildschärfe von Weltraumteleskopen nicht reproduzieren. Im Gegensatz dazu werden Weltraumteleskope wie das Hubble nicht durch die Atmosphäre behindert und liefern daher klarere Bilder.

Zusätzlich zu unscharfen Bildern absorbiert die Erdatmosphäre auch erhebliche Teile des Licht- oder elektromagnetischen Spektrums. Aufgrund der schützenden Wirkung der Atmosphäre können bodengestützte Teleskope die tödliche, unsichtbare Teile des elektromagnetischen Spektrums wie ultraviolette Strahlen, Röntgenstrahlen und gamma Strahlen. Diese Teile des Spektrums helfen Astronomen, bessere Bilder von Sternen und anderen Weltraumphänomenen zu gewinnen. In Ermangelung wesentlicher Daten konnten die Wissenschaftler keine Informationen wie das Alter des Universum, die Geburt von Sternen, die Existenz von Schwarzen Löchern und Dunkler Materie bis zum Aufkommen des Weltraums Teleskope.