Maapealse teleskoobi kasutamise eelised ja puudused

17. sajandi alguses suunas Galileo Galilei oma teleskoobi taevasse ja märkis üles taevakehad, näiteks Jupiteri kuud. Teleskoobid on nendest kõige varasematest Euroopast pärit teleskoopidest kaugele jõudnud. Nendest optilistest instrumentidest arenesid lõpuks hiiglaslikud teleskoobid, mis istusid observatooriumides mägede ja vulkaanide tipus, näiteks Hawaiil asuvas Mauna Keas. Astronoomid ja teadlased on oma loomingu isegi kosmosesse paigutanud, et täiendada nende Maal asuvate teleskoopide andmeid. Vaatamata maapealsete teleskoopide mugavusele on neil siiski mõned puudused, mida kosmoseteleskoopidel pole.

Maapealsed teleskoobid maksavad umbes 10 kuni 20 korda vähem kui võrreldav kosmoseteleskoop. Kosmoseteleskoobi, näiteks Hubble'i teleskoobi, maksumus sisaldab materjalide, tööjõu ja selle kosmosesse viimise kulusid. Maa teleskoobid maksavad vähem, kuna neid pole vaja kosmosesse lasta ja maapealse teleskoobi loomisel kasutatud materjalid pole nii kallid. Kaks maapealset Gemini teleskoopi maksavad kumbki umbes 100 miljonit dollarit. arvestades, et Hubble'i teleskoop läks USA maksumaksjatele maksma umbes 2 miljardit dollarit.

Vaatamata töö kvaliteedile vajavad kõik teleskoobid mingit hooldust. Maal asuvad insenerid saavad hõlpsasti hooldada ja kõrvaldada maapealsete teleskoopide talitlushäireid, samas kui meeskond kosmoses toimuvate rikete jaoks tuleks kokku panna astronautide arv ja kulukas kosmosemissioon teleskoobid. Iga kosmosemissioon toob kaasa oma ohud, mida tõestavad süstikute Challenger ja Columbia katastroofid. Maapealsetel teleskoopidel on pikem eluiga, kuna neid saab suhteliselt lihtsalt parandada. NASA on teinud mitu teenindusmissiooni Hubble'is, rääkimata arvukatest ohtlikest remondimissioonidest, mille tõttu kosmoses hõljusid astronaudid Hubble'i probleemide käsitsi lahendamiseks.

Kuna maapealsed teleskoobid on keskkonnategurite suhtes tundlikud, tuleks need üles seada kindlatesse kohtadesse. Teadlased ja insenerid peavad maapealse teleskoobi paigutamiseks sobiva asukoha leidmisel arvestama erinevate füüsikaliste teguritega. Tähetornid asuvad enamasti kõrgemal - 18 kilomeetri (11,2 miili) kaugusel Maa lähedal ekvaator ja kõrgem kui 8 kilomeetrit (5 miili) Arktikas - välistamaks pilve mõju kate. Samuti tuleks teleskoop paigutada linnavalgust kaugele, et minimeerida teleskoobi valgustingimustesse sekkumist. Maa teleskoobi optimaalne töö nõuab madalat temperatuuri ja rõhu tingimusi, kuid ruumis olevad instrumendid seda ei vaja nõuavad keskkonna stabiilsust, kuna ruumis pole suuri valgustuse, temperatuuri ja rõhu kõikumisi.

Sama atmosfäär, mis kaitseb elu Maal, häirib ka teleskoobi pildikvaliteeti. Maa atmosfääri elemendid ja osakesed painutavad valgust nii, et observatooriumi teleskoopidelt tuvastatud pildid näivad udused. Atmosfäär põhjustab tähtede näilist sädelevat mõju, ehkki tähed tegelikult ruumis ei vilgu. Isegi adaptiivse optika leiutamine - tehnika, mis vähendab atmosfääri häirete mõju pildikvaliteedile - ei suuda kosmoseteleskoopide pildiselgust taastada. Seevastu kosmoseteleskoobid, nagu Hubble, ei ole atmosfääri poolt takistatud ja annavad seega selgemad pildid.

Lisaks udustele piltidele neelab Maa atmosfäär ka olulisi osi valgusest ehk elektromagnetilisest spektrist. Atmosfääri kaitsva toime tõttu ei saa maapealsed teleskoobid seda kätte saada elektromagnetilise spektri surmavad, nähtamatud osad nagu ultraviolettkiired, röntgenikiired ja gammakiired. Need spektriosad aitavad astronoomidel tähtedest ja muudest kosmosenähtustest paremaid pilte välja võtta. Oluliste andmete puudumise tõttu ei suutnud teadlased ekstrapoleerida sellist teavet nagu vanus universum, tähtede sünd, mustade aukude ja tumeaine olemasolu kuni kosmose tulekuni teleskoobid.