Výhody a nevýhody používania pozemného ďalekohľadu

Na začiatku 17. storočia Galileo Galilei namieril svoj ďalekohľad do nebies a všimol si nebeské telesá, ako napríklad mesiace Jupitera. Teleskopy prešli od tých prvých ďalekohľadov z Európy dlhú cestu. Tieto optické prístroje sa nakoniec vyvinuli do gigantických ďalekohľadov sediacich v observatóriách na vrcholoch hôr a sopiek, ako je Mauna Kea na Havaji. Astronómovia a vedci dokonca umiestnili svoje výtvory do vesmíru, aby doplnili údaje poskytované ich pozemskými ďalekohľadmi. Napriek pohodliu pozemných ďalekohľadov majú niekoľko nevýhod, ktoré vesmírne ďalekohľady nemajú.

Pozemné ďalekohľady stoja asi 10 až 20-krát menej ako porovnateľný vesmírny ďalekohľad. Nákladnosť vesmírneho ďalekohľadu, ako je napríklad Hubblov ďalekohľad, zahŕňa náklady na materiál, prácu a jeho vypustenie do vesmíru. Teleskopy na Zemi stoja menej, pretože nie je potrebné ich vypúšťať do vesmíru, a materiály použité na vytvorenie pozemského ďalekohľadu nie sú také drahé. Každý z dvoch pozemských ďalekohľadov Gemini stál asi 100 miliónov dolárov. zatiaľ čo Hubblov ďalekohľad stál amerických daňových poplatníkov približne 2 miliardy dolárov.

Napriek kvalite prevedenia budú všetky ďalekohľady vyžadovať istý druh údržby. Inžinieri na Zemi môžu ľahko udržiavať a opravovať poruchy v pozemských ďalekohľadoch, zatiaľ čo v tíme astronautov a nákladná vesmírna misia by sa musela zhromaždiť pre akékoľvek poruchy vo vesmíre ďalekohľady. Každá vesmírna misia prináša svoje vlastné nebezpečenstvá, o čom svedčia aj katastrofy raketoplánov Challenger a Columbia. Pozemné ďalekohľady majú dlhšiu životnosť, pretože sa dajú relatívne ľahko opraviť. NASA uskutočnila niekoľko servisných misií pre Hubble, nehovoriac o mnohých nebezpečných opravných misiách, ktoré vyžadovali astronautov plávajúcich vo vesmíre, aby Hubblove problémy vyriešili ručne.

Kvôli citlivosti na faktory prostredia by bolo treba pozemné ďalekohľady umiestniť na konkrétnych miestach. Vedci a inžinieri musia pri hľadaní vhodného miesta na umiestnenie pozemského ďalekohľadu brať do úvahy rôzne fyzikálne faktory. Observatóriá sa zvyčajne nachádzajú vo vyšších nadmorských výškach - 18 kilometrov nad Zemou blízko rovník a vyššie ako 8 kilometrov v Arktíde - aby sa zabránilo účinkom oblakov kryt. Ďalekohľad by tiež musel byť umiestnený ďaleko od mestských svetiel, aby sa minimalizovalo rušenie svetelnými podmienkami ďalekohľadu. Optimálna prevádzka pozemného ďalekohľadu vyžaduje podmienky pri nízkych teplotách a tlaku, ale vesmírne prístroje to nerobia Vyžadujú stabilitu životného prostredia, pretože priestor neobsahuje veľké výkyvy osvetlenia, teploty a tlaku.

Rovnaká atmosféra, ktorá chráni život na Zemi, interferuje aj s kvalitou obrazu ďalekohľadu. Prvky a častice v zemskej atmosfére ohýbajú svetlo tak, že obrazy detekované z ďalekohľadov observatória sa javia rozmazané. Atmosféra spôsobuje zjavný trblietavý efekt hviezd, hoci hviezdy v skutočnosti v prostredí neblikajú. Ani vynález adaptívnej optiky, techniky, ktorá znižuje vplyv atmosférického rušenia na kvalitu obrazu, nedokáže reprodukovať čistotu obrazu vesmírnych ďalekohľadov. Naproti tomu vesmírnym teleskopom ako Hubbl nebráni atmosféra a tak vytvárajú jasnejšie snímky.

Okrem rozmazaných obrázkov zemská atmosféra absorbuje aj značnú časť svetelného alebo elektromagnetického spektra. Z dôvodu ochranného účinku atmosféry nemôžu pozemské ďalekohľady zachytiť smrteľné, neviditeľné časti elektromagnetického spektra, ako sú ultrafialové lúče, röntgenové lúče a gama lúče. Tieto časti spektra pomáhajú astronómom získať lepšie snímky hviezd a iných vesmírnych javov. Keďže vedci nemali základné údaje, nedokázali extrapolovať informácie, ako je napríklad vek vesmír, zrod hviezd, existencia čiernych dier a temnej hmoty až do príchodu vesmíru ďalekohľady.