Zalety i wady używania teleskopu naziemnego

Na początku XVII wieku Galileo Galilei skierował swój teleskop w niebo i odnotował ciała niebieskie, takie jak księżyce Jowisza. Teleskopy przeszły długą drogę od pierwszych teleskopów z Europy. Te instrumenty optyczne ostatecznie przekształciły się w gigantyczne teleskopy znajdujące się w obserwatoriach na szczytach gór i wulkanów, takich jak Mauna Kea na Hawajach. Astronomowie i naukowcy umieścili nawet swoje twory w kosmosie, aby uzupełnić dane dostarczane przez ich teleskopy na Ziemi. Pomimo wygody teleskopów naziemnych mają one kilka wad, których nie mają teleskopy kosmiczne.

Teleskopy naziemne kosztują około 10 do 20 razy mniej niż porównywalny teleskop kosmiczny. Koszt teleskopu kosmicznego, takiego jak teleskop Hubble'a, obejmuje koszty materiałów, robocizny i wystrzelenia go w kosmos. Teleskopy na Ziemi kosztują mniej, ponieważ nie muszą być wystrzeliwane w kosmos, a materiały użyte do stworzenia teleskopu naziemnego nie są tak drogie. Każdy z dwóch naziemnych teleskopów Gemini kosztował około 100 milionów dolarów. podczas gdy teleskop Hubble'a kosztował amerykańskich podatników około 2 miliardy dolarów.

Pomimo jakości wykonania wszystkie teleskopy będą wymagały pewnego rodzaju konserwacji. Inżynierowie na Ziemi mogą z łatwością konserwować i naprawiać usterki w teleskopach naziemnych, podczas gdy zespół astronautów i kosztowna misja kosmiczna musiałaby zostać zorganizowana na wypadek jakichkolwiek awarii w kosmosie teleskopy. Każda misja kosmiczna niesie ze sobą własne niebezpieczeństwa, o czym świadczą katastrofy promów Challenger i Columbia. Teleskopy naziemne mają dłuższą żywotność, ponieważ można je stosunkowo łatwo naprawić. NASA wykonała kilka misji serwisowych dla Hubble'a, nie wspominając o licznych niebezpiecznych misjach naprawczych, w których astronauci unosili się w kosmosie, aby ręcznie naprawić problemy Hubble'a. .

Ze względu na ich wrażliwość na czynniki środowiskowe, teleskopy naziemne musiałyby być ustawione w określonych miejscach. Naukowcy i inżynierowie muszą wziąć pod uwagę różne czynniki fizyczne, szukając odpowiedniej lokalizacji do umieszczenia teleskopu naziemnego. Obserwatoria zwykle znajdują się na wyższych wysokościach – 18 kilometrów (11,2 mil) nad Ziemią w pobliżu równika i powyżej 8 kilometrów (5 mil) w Arktyce – aby wykluczyć skutki zachmurzenia pokrywa. Teleskop musiałby również być umieszczony z dala od świateł miejskich, aby zminimalizować zakłócenia warunków oświetleniowych teleskopu. Optymalna praca teleskopu naziemnego wymaga warunków niskiej temperatury i ciśnienia, ale instrumenty w kosmosie nie wymagają stabilności środowiskowej, ponieważ przestrzeń pozbawiona jest dużych wahań oświetlenia, temperatury i ciśnienia.

Ta sama atmosfera, która chroni życie na Ziemi, wpływa również na jakość obrazu teleskopu. Pierwiastki i cząstki w atmosferze ziemskiej zaginają światło, przez co obrazy wykryte przez teleskopy obserwacyjne wydają się rozmazane. Atmosfera powoduje pozorny efekt migotania gwiazd, chociaż w rzeczywistości gwiazdy w kosmosie nie migoczą. Nawet wynalezienie optyki adaptacyjnej, techniki zmniejszającej wpływ zakłóceń atmosferycznych na jakość obrazu, nie jest w stanie odtworzyć klarowności obrazu z teleskopów kosmicznych. W przeciwieństwie do tego, teleskopy kosmiczne, takie jak Hubble, nie są hamowane przez atmosferę, dzięki czemu dają wyraźniejsze obrazy.

Oprócz rozmycia obrazów atmosfera ziemska pochłania również znaczne części widma światła, czyli widma elektromagnetycznego. Ze względu na ochronne działanie atmosfery teleskopy naziemne nie mogą wykryć pick śmiertelne, niewidzialne części widma elektromagnetycznego, takie jak promienie ultrafioletowe, promienie rentgenowskie i promienie gamma. Te części widma pomagają astronomom uzyskiwać lepsze zdjęcia gwiazd i innych zjawisk kosmicznych. Z powodu braku istotnych danych naukowcy nie byli w stanie ekstrapolować informacji, takich jak wiek wszechświat, narodziny gwiazd, istnienie czarnych dziur i ciemnej materii aż do nadejścia kosmosu teleskopy.