Keuntungan dan Kerugian Menggunakan Teleskop Berbasis Darat

Pada awal abad ke-17, Galileo Galilei mengarahkan teleskopnya ke langit dan mencatat benda-benda langit seperti bulan-bulan Yupiter. Teleskop telah berkembang jauh sejak teleskop paling awal dari Eropa. Instrumen optik ini akhirnya berevolusi menjadi teleskop raksasa yang berada di observatorium di puncak gunung dan gunung berapi seperti Mauna Kea di Hawaii. Para astronom dan ilmuwan bahkan telah menempatkan kreasi mereka di luar angkasa untuk melengkapi data yang disediakan oleh teleskop berbasis Bumi mereka. Terlepas dari kenyamanan teleskop darat, mereka memiliki beberapa kelemahan yang tidak dimiliki teleskop luar angkasa.

Teleskop berbasis darat harganya sekitar 10 hingga 20 kali lebih murah daripada teleskop luar angkasa yang sebanding. Mahalnya teleskop luar angkasa seperti teleskop Hubble termasuk biaya bahan, tenaga kerja, dan peluncurannya ke luar angkasa. Teleskop di Bumi lebih murah karena tidak perlu diluncurkan ke luar angkasa, dan bahan yang digunakan untuk membuat teleskop terestrial tidak semahal itu. Dua teleskop Gemini berbasis darat masing-masing berharga sekitar $100 juta. sedangkan teleskop Hubble membebani pembayar pajak AS sekitar $2 miliar.

Terlepas dari kualitas pengerjaannya, semua teleskop akan membutuhkan semacam perawatan. Insinyur di Bumi dapat dengan mudah memelihara dan memperbaiki malfungsi di teleskop berbasis darat, sedangkan tim astronot dan misi luar angkasa yang mahal harus dikumpulkan untuk setiap kegagalan di luar angkasa teleskop. Setiap misi luar angkasa membawa bahayanya sendiri, sebagaimana dibuktikan oleh bencana pesawat ulang-alik Challenger dan Columbia. Teleskop berbasis darat memiliki masa pakai yang lebih lama karena dapat diperbaiki dengan relatif mudah. NASA telah melakukan beberapa misi servis ke Hubble, belum lagi banyak misi perbaikan berbahaya yang mengharuskan astronot melayang di luar angkasa untuk memperbaiki masalah Hubble secara manual.

Karena kepekaannya terhadap faktor lingkungan, teleskop berbasis darat perlu dipasang di tempat-tempat tertentu. Para ilmuwan dan insinyur harus mempertimbangkan faktor fisik yang berbeda ketika menemukan lokasi yang cocok untuk menempatkan teleskop berbasis darat. Observatorium cenderung terletak di ketinggian yang lebih tinggi -- 18 kilometer (11,2 mil) di atas Bumi dekat khatulistiwa dan lebih tinggi dari 8 kilometer (5 mil) di Kutub Utara -- untuk mencegah efek awan penutup. Teleskop juga harus ditempatkan jauh dari lampu kota untuk meminimalkan gangguan pada kondisi pencahayaan teleskop. Pengoperasian teleskop darat yang optimal memerlukan kondisi suhu dan tekanan rendah, tetapi instrumen di luar angkasa tidak membutuhkan stabilitas lingkungan karena ruang tanpa fluktuasi besar dalam pencahayaan, suhu dan tekanan.

Atmosfer yang sama yang melindungi kehidupan di Bumi juga mengganggu kualitas gambar teleskop. Unsur dan partikel di atmosfer bumi membelokkan cahaya sehingga gambar yang terdeteksi dari teleskop observatorium tampak buram. Atmosfer menyebabkan efek kerlap-kerlip bintang, meskipun bintang tidak benar-benar berkelap-kelip di luar angkasa. Bahkan penemuan optik adaptif, teknik yang mengurangi efek interferensi atmosfer pada kualitas gambar, tidak dapat mereproduksi kejernihan gambar teleskop luar angkasa. Sebaliknya, teleskop luar angkasa seperti Hubble tidak terhalang oleh atmosfer sehingga menghasilkan gambar yang lebih jelas.

Selain mengaburkan gambar, atmosfer bumi juga menyerap sebagian besar spektrum cahaya, atau elektromagnetik. Karena efek perlindungan atmosfer, teleskop berbasis darat tidak dapat menangkap bagian spektrum elektromagnetik yang mematikan dan tidak terlihat seperti sinar ultraviolet, sinar-x, dan sinar gamma. Bagian spektrum ini membantu para astronom mengekstrak gambar bintang dan fenomena luar angkasa lainnya dengan lebih baik. Kurangnya data penting, para ilmuwan tidak dapat memperkirakan informasi seperti usia alam semesta, kelahiran bintang, keberadaan lubang hitam dan materi gelap hingga munculnya ruang angkasa teleskop.