Fördelarna och nackdelarna med att använda ett markbaserat teleskop

I början av 1600-talet pekade Galileo Galilei sitt teleskop in i himlen och noterade himlakroppar som Jupiters månar. Teleskop har kommit långt sedan de tidigaste teleskopen från Europa. Dessa optiska instrument utvecklades så småningom till de gigantiska teleskop som sitter i observatorier vid toppen av berg och vulkaner som Mauna Kea på Hawaii. Astronomer och forskare har till och med placerat sina skapelser ute i rymden för att komplettera data från deras jordbaserade teleskop. Trots bekvämligheten med markteleskop har de några nackdelar som rymdteleskop inte har.

Markbaserade teleskop kostar cirka 10 till 20 gånger mindre än ett jämförbart rymdteleskop. Kostnaden för ett rymdteleskop som Hubble-teleskopet inkluderar kostnaden för material, arbete och lansering i rymden. Teleskop på jorden kostar mindre för att de inte behöver skjutas ut i rymden och materialet som används för att skapa ett markbundet teleskop är inte lika dyrt. De två markbaserade Gemini-teleskopen kostar vardera cirka 100 miljoner dollar. medan Hubble-teleskopet kostade amerikanska skattebetalare cirka 2 miljarder dollar.

Trots kvaliteten på utförandet kräver alla teleskop någon form av underhåll. Ingenjörer på jorden kan enkelt underhålla och åtgärda fel i markbaserade teleskop, medan ett team av astronauter och ett dyrt rymduppdrag måste samlas för eventuella fel i rymden teleskop. Varje rymduppdrag medför sina egna faror, vilket framgår av Challenger och Columbia-katastrofkatastroferna. Markbaserade teleskop har längre livslängd eftersom de kan repareras relativt enkelt. NASA har gjort flera serviceuppdrag till Hubble, för att inte tala om många farliga reparationsuppdrag som innebar att astronauter svävade i rymden för att manuellt lösa Hubbles problem.

På grund av deras känslighet för miljöfaktorer måste markbaserade teleskop ställas in på specifika platser. Forskare och ingenjörer måste ta olika fysiska faktorer i beaktande när de hittar en lämplig plats för att placera ett markbaserat teleskop. Observatorier tenderar att vara belägna på högre höjder - 18 kilometer (11,2 miles) över jorden nära ekvatorn och högre än 8 kilometer (5 miles) i Arktis - för att utesluta effekterna av moln omslag. Teleskopet måste också placeras långt ifrån stadsljus för att minimera störningar i teleskopets ljusförhållanden. Optimal markteleskopdrift kräver låg temperatur och tryckförhållanden, men instrument i rymden gör det inte kräver miljöstabilitet eftersom rymden saknar stora variationer i belysning, temperatur och tryck.

Samma atmosfär som skyddar livet på jorden stör också teleskopets bildkvalitet. Elementen och partiklarna i jordens atmosfär böjer ljus så att bilder som upptäcks från observatorieteleskop verkar suddiga. Atmosfären orsakar den skenbara blinkande effekten av stjärnor, även om stjärnor faktiskt inte blinkar i rymden. Till och med uppfinningen av adaptiv optik, en teknik som minskar effekterna av atmosfärstörningar på bildkvaliteten, kan inte återge rymdteleskopens bildskärpa. Däremot hindras rymdteleskop som Hubble inte av atmosfären och ger därmed tydligare bilder.

Förutom att suddiga bilder absorberar jordens atmosfär också betydande delar av ljuset eller det elektromagnetiska spektrumet. På grund av atmosfärens skyddande effekt kan markbaserade teleskop inte plocka upp dödliga, osynliga delar av det elektromagnetiska spektrumet, såsom ultravioletta strålar, röntgenstrålar och gammastrålar. Dessa delar av spektrumet hjälper astronomer att extrahera bättre bilder av stjärnor och andra rymdfenomen. Brist på väsentliga data kunde forskare inte extrapolera information som ålder universum, stjärnornas födelse, förekomsten av svarta hål och mörk materia fram till rymdens tillkomst teleskop.