De voor- en nadelen van het gebruik van een grondtelescoop

In het begin van de 17e eeuw richtte Galileo Galilei zijn telescoop op de hemel en noteerde hij hemellichamen zoals de manen van Jupiter. Telescopen hebben een lange weg afgelegd sinds die vroegste telescopen uit Europa. Deze optische instrumenten evolueerden uiteindelijk tot gigantische telescopen in observatoria aan de toppen van bergen en vulkanen zoals Mauna Kea op Hawaï. Astronomen en wetenschappers hebben hun creaties zelfs in de ruimte geplaatst om de gegevens van hun telescopen op aarde aan te vullen. Ondanks het gemak van grondtelescopen, hebben ze enkele nadelen die ruimtetelescopen niet hebben.

Telescopen op de grond kosten ongeveer 10 tot 20 keer minder dan een vergelijkbare ruimtetelescoop. De kostbaarheid van een ruimtetelescoop zoals de Hubble-telescoop omvat de kosten van materialen, arbeid en het lanceren ervan in de ruimte. Telescopen op aarde kosten minder omdat ze niet in de ruimte hoeven te worden gelanceerd, en de materialen die worden gebruikt bij het maken van een terrestrische telescoop zijn niet zo duur. De twee op de grond gebaseerde Gemini-telescopen kosten elk ongeveer $ 100 miljoen. terwijl de Hubble-telescoop de Amerikaanse belastingbetaler ongeveer $ 2 miljard heeft gekost.

Ondanks de kwaliteit van het vakmanschap, hebben alle telescopen enig onderhoud nodig. Ingenieurs op aarde kunnen eenvoudig storingen in telescopen op de grond onderhouden en oplossen, terwijl een team van astronauten en een kostbare ruimtemissie zou moeten worden samengesteld voor eventuele storingen in de ruimte telescopen. Elke ruimtemissie brengt zijn eigen gevaren met zich mee, zoals blijkt uit de rampen met de Challenger en de Columbia-shuttle. Telescopen op de grond hebben een langere levensduur omdat ze relatief eenvoudig kunnen worden gerepareerd. NASA heeft verschillende onderhoudsmissies naar Hubble gemaakt, om nog maar te zwijgen van talloze gevaarlijke reparatiemissies waarbij astronauten in de ruimte zweefden om de problemen van Hubble handmatig op te lossen.

Vanwege hun gevoeligheid voor omgevingsfactoren zouden telescopen op de grond op specifieke plekken moeten worden opgesteld. Wetenschappers en ingenieurs moeten rekening houden met verschillende fysieke factoren bij het vinden van een geschikte locatie om een ​​telescoop op de grond te plaatsen. Observatoria bevinden zich meestal op grotere hoogten - 18 kilometer (11,2 mijl) boven de aarde in de buurt van de evenaar en hoger dan 8 kilometer (5 mijl) in het noordpoolgebied -- om de effecten van bewolking uit te sluiten Hoes. De telescoop zou ook ver van stadslichten moeten worden geplaatst om interferentie met de lichtomstandigheden van de telescoop te minimaliseren. Optimale werking van de grondtelescoop vereist lage temperatuur- en drukomstandigheden, maar instrumenten in de ruimte niet vereisen omgevingsstabiliteit omdat de ruimte verstoken is van grote schommelingen in verlichting, temperatuur en druk.

Dezelfde atmosfeer die het leven op aarde beschermt, verstoort ook de beeldkwaliteit van een telescoop. De elementen en deeltjes in de atmosfeer van de aarde buigen het licht af, zodat beelden die door observatoriumtelescopen worden gedetecteerd, wazig lijken. De atmosfeer veroorzaakt het schijnbare fonkelende effect van sterren, hoewel sterren in de ruimte niet echt fonkelen. Zelfs de uitvinding van adaptieve optica, een techniek die het effect van atmosferische interferentie op de beeldkwaliteit vermindert, kan de beeldhelderheid van ruimtetelescopen niet reproduceren. Daarentegen worden ruimtetelescopen zoals de Hubble niet gehinderd door de atmosfeer en produceren ze dus duidelijkere beelden.

Naast wazige beelden absorbeert de atmosfeer van de aarde ook aanzienlijke delen van het licht of elektromagnetische spectrum. Vanwege het beschermende effect van de atmosfeer kunnen telescopen op de grond de dodelijke, onzichtbare delen van het elektromagnetische spectrum zoals ultraviolette stralen, röntgenstralen en gamma stralen. Deze delen van het spectrum helpen astronomen om betere foto's te maken van sterren en andere ruimteverschijnselen. Bij gebrek aan essentiële gegevens waren wetenschappers niet in staat om informatie zoals de leeftijd van de heelal, de geboorte van sterren, het bestaan ​​van zwarte gaten en donkere materie tot de komst van de ruimte telescopen.