Au début du 17ème siècle, Galileo Galilei a pointé son télescope vers le ciel et a noté des corps célestes tels que les lunes de Jupiter. Les télescopes ont parcouru un long chemin depuis ces premiers télescopes d'Europe. Ces instruments optiques ont finalement évolué pour devenir de gigantesques télescopes installés dans des observatoires au sommet de montagnes et de volcans tels que le Mauna Kea à Hawaï. Les astronomes et les scientifiques ont même placé leurs créations dans l'espace pour compléter les données fournies par leurs télescopes terrestres. Malgré la commodité des télescopes au sol, ils présentent quelques inconvénients que les télescopes spatiaux n'ont pas.
Moindre coût
Les télescopes au sol coûtent environ 10 à 20 fois moins qu'un télescope spatial comparable. Le coût d'un télescope spatial tel que le télescope Hubble comprend le coût des matériaux, de la main-d'œuvre et de son lancement dans l'espace. Les télescopes sur Terre coûtent moins cher car ils n'ont pas besoin d'être lancés dans l'espace et les matériaux utilisés pour créer un télescope terrestre ne sont pas aussi chers. Les deux télescopes Gemini au sol ont chacun coûté environ 100 millions de dollars. alors que le télescope Hubble a coûté aux contribuables américains environ 2 milliards de dollars.
Problèmes d'entretien
Malgré la qualité de la fabrication, tous les télescopes nécessiteront une sorte d'entretien. Les ingénieurs sur Terre peuvent facilement entretenir et réparer les dysfonctionnements des télescopes au sol, tandis qu'une équipe d'astronautes et une mission spatiale coûteuse devraient être réunis pour toute défaillance dans l'espace télescopes. Chaque mission spatiale comporte ses propres dangers, comme en témoignent les catastrophes des navettes Challenger et Columbia. Les télescopes au sol ont une durée de vie plus longue car ils peuvent être réparés relativement facilement. La NASA a effectué plusieurs missions d'entretien sur Hubble, sans parler de nombreuses missions de réparation dangereuses qui impliquaient des astronautes flottant dans l'espace pour résoudre manuellement les problèmes de Hubble.
Exigences du site
En raison de leur sensibilité aux facteurs environnementaux, les télescopes au sol devraient être installés à des endroits spécifiques. Les scientifiques et les ingénieurs doivent tenir compte de différents facteurs physiques lorsqu'ils trouvent un emplacement approprié pour placer un télescope au sol. Les observatoires ont tendance à être situés à des altitudes plus élevées - 18 kilomètres (11,2 miles) au-dessus de la Terre près de l'équateur et à plus de 8 kilomètres (5 miles) dans l'Arctique - pour éviter les effets des nuages couverture. Le télescope devrait également être placé loin des lumières de la ville pour minimiser les interférences avec les conditions d'éclairage du télescope. Le fonctionnement optimal du télescope au sol nécessite des conditions de température et de pression basses, mais pas les instruments dans l'espace nécessitent une stabilité environnementale car l'espace est dépourvu de grandes fluctuations d'éclairage, de température et de pression.
Qualité d'image
La même atmosphère qui protège la vie sur Terre interfère également avec la qualité d'image d'un télescope. Les éléments et les particules de l'atmosphère terrestre courbent la lumière de sorte que les images détectées par les télescopes des observatoires apparaissent floues. L'atmosphère provoque l'effet de scintillement apparent des étoiles, bien que les étoiles ne scintillent pas réellement dans l'espace. Même l'invention de l'optique adaptative, une technique qui réduit l'effet des interférences atmosphériques sur la qualité de l'image, ne peut pas reproduire la clarté de l'image des télescopes spatiaux. En revanche, les télescopes spatiaux comme le Hubble ne sont pas gênés par l'atmosphère et produisent ainsi des images plus claires.
Données insuffisantes
En plus de brouiller les images, l'atmosphère terrestre absorbe également des portions importantes du spectre lumineux ou électromagnétique. En raison de l'effet protecteur de l'atmosphère, les télescopes au sol ne peuvent pas capter les parties mortelles et invisibles du spectre électromagnétique telles que les rayons ultraviolets, les rayons X et rayons gamma. Ces parties du spectre aident les astronomes à extraire de meilleures images des étoiles et d'autres phénomènes spatiaux. Faute de données essentielles, les scientifiques n'ont pas été en mesure d'extrapoler des informations telles que l'âge du l'univers, la naissance des étoiles, l'existence des trous noirs et de la matière noire jusqu'à l'avènement de l'espace télescopes.
