Au début du 17ème siècle, Galileo Galilei pointa son télescope dans les cieux et nota des corps célestes tels que les lunes de Jupiter. Les télescopes ont parcouru un long chemin depuis les premiers télescopes d'Europe. Ces instruments d'optique ont finalement évolué en télescopes géants assis dans des observatoires aux sommets des montagnes et des volcans tels que Mauna Kea à Hawaii. Les astronomes et les scientifiques ont même placé leurs créations dans l'espace pour compléter les données fournies par leurs télescopes terrestres. Malgré la commodité des télescopes au sol, ils présentent certains inconvénients que les télescopes spatiaux n'ont pas.
Coût inférieur
Les télescopes au sol coûtent environ 10 à 20 fois moins qu'un espace comparable télescope. Le coût d'un télescope spatial tel que le télescope Hubble comprend le coût des matériaux, du travail et le lancement dans l'espace. Les télescopes sur Terre coûtent moins cher car ils n'ont pas besoin d'être lancés dans l'espace, et les matériaux utilisés pour créer un télescope terrestre ne sont pas aussi chers. Les deux télescopes Gemini au sol coûtent chacun environ 100 millions de dollars. Tandis que le télescope Hubble coûte environ 2 milliards de dollars aux contribuables des États-Unis.
Problèmes de maintenance
Malgré la qualité de la main-d'œuvre, tous les télescopes nécessiteront une sorte de maintenance. Les ingénieurs sur Terre peuvent facilement maintenir et réparer les dysfonctionnements dans les télescopes au sol, alors qu'une équipe d'astronautes et une mission spatiale coûteuse devraient être assemblés pour toute défaillance dans les télescopes spatiaux. Chaque mission spatiale apporte ses propres dangers, comme en témoignent les catastrophes de la navette Challenger et Columbia. Les télescopes au sol ont une durée de vie plus longue car ils peuvent être réparés relativement facilement. La NASA a effectué plusieurs missions d'assistance à Hubble, sans parler de nombreuses missions de réparation dangereuses impliquant des astronautes flottant dans l'espace pour résoudre manuellement les problèmes de Hubble.
Conditions du site
En raison de leur sensibilité aux facteurs environnementaux, télescopes au sol devraient être mis en place dans des endroits spécifiques. Les scientifiques et les ingénieurs doivent tenir compte de différents facteurs physiques lorsqu'ils trouvent un endroit approprié pour installer un télescope au sol. Les observatoires ont tendance à être situés à des altitudes plus élevées - 18 kilomètres (11,2 miles) au-dessus de la Terre près de l'équateur et plus de 8 kilomètres (5 miles) dans l'Arctique - pour empêcher les effets de la couverture nuageuse. Le télescope devrait également être placé loin des lumières de la ville pour minimiser les interférences avec les conditions d'éclairage du télescope. Le fonctionnement optimal du télescope sol nécessite de faibles conditions de température et de pression, mais les instruments dans l'espace ne nécessitent pas de stabilité environnementale car l'espace est dépourvu de grandes fluctuations d'éclairage, de température et de pression.
Qualité d'image La même atmosphère qui protège la vie sur Terre interfère également avec la qualité d'image d'un télescope. Les éléments et les particules dans l'atmosphère de la Terre courbent la lumière pour que les images détectées par les télescopes de l'observatoire soient floues. L'atmosphère provoque l'effet de scintillement apparent des étoiles, bien que les étoiles ne scintillent pas réellement dans l'espace. Même l'invention de l'optique adaptative, une technique qui réduit l'effet de l'interférence atmosphérique sur la qualité de l'image, ne peut pas reproduire la clarté de l'image des télescopes spatiaux. En revanche, les télescopes spatiaux comme le Hubble ne sont pas gênés par l'atmosphère et produisent ainsi des images plus claires.
Données insuffisantes
En plus de brouiller les images, l'atmosphère de la Terre absorbe aussi des portions significatives lumière, ou électromagnétique, spectre. En raison de l'effet protecteur de l'atmosphère, les télescopes au sol ne peuvent capter les parties létales et invisibles du spectre électromagnétique telles que les rayons ultraviolets, les rayons X et les rayons gamma. Ces parties du spectre aident les astronomes à extraire de meilleures images d'étoiles et d'autres phénomènes spatiaux. Faute de données essentielles, les scientifiques ont été incapables d'extrapoler des informations telles que l'âge de l'univers, la naissance des étoiles, l'existence de trous noirs et de la matière noire jusqu'à l'avènement des télescopes spatiaux.
