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All'inizio del 17 ° secolo, Galileo Galilei puntò il suo telescopio verso il cielo e annotò corpi celesti come le lune di Giove. I telescopi hanno fatto molta strada da quei primi telescopi dall'Europa. Questi strumenti ottici alla fine si sono evoluti nei giganteschi telescopi seduti negli osservatori ai vertici di montagne e vulcani come Mauna Kea alle Hawaii. Gli astronomi e gli scienziati hanno persino collocato le loro creazioni nello spazio per integrare i dati forniti dai loro telescopi terrestri. Nonostante la comodità dei telescopi terrestri, presentano alcuni inconvenienti che i telescopi spaziali non hanno.
Costo più basso
I telescopi terrestri costano da 10 a 20 volte meno di un telescopio spaziale paragonabile. Il costo di un telescopio spaziale come il telescopio Hubble include il costo dei materiali, della manodopera e del suo lancio nello spazio. I telescopi sulla Terra costano meno perché non devono essere lanciati nello spazio e i materiali utilizzati nella creazione di un telescopio terrestre non sono così costosi. I due telescopi Gemini a terra costano ciascuno circa $ 100 milioni. mentre il telescopio Hubble è costato ai contribuenti statunitensi circa $ 2 miliardi.
Problemi di manutenzione
Nonostante la qualità della lavorazione, tutti i telescopi richiedono una sorta di manutenzione. Gli ingegneri sulla Terra possono facilmente mantenere e riparare malfunzionamenti nei telescopi terrestri, mentre una squadra di astronauti e una costosa missione spaziale dovrebbero essere riuniti per eventuali guasti nei telescopi spaziali. Ogni missione spaziale presenta i suoi pericoli, come dimostrano i disastri dello shuttle Challenger e Columbia.I telescopi terrestri hanno una durata maggiore perché possono essere riparati in modo relativamente semplice. La NASA ha effettuato diverse missioni di servizio su Hubble, per non parlare delle numerose pericolose missioni di riparazione che hanno comportato gli astronauti che fluttuavano nello spazio per risolvere manualmente i problemi di Hubble.
Requisiti del sito
A causa della loro sensibilità ai fattori ambientali, i telescopi terrestri dovrebbero essere installati in punti specifici. Gli scienziati e gli ingegneri devono prendere in considerazione diversi fattori fisici quando trovano un luogo adatto per posizionare un telescopio a terra. Gli osservatori tendono a trovarsi ad altitudini più elevate - 18 chilometri (11,2 miglia) sopra la Terra vicino all'equatore e più alti di 8 chilometri (5 miglia) nell'Artico - per impedire gli effetti della copertura nuvolosa. Inoltre, il telescopio dovrebbe essere posizionato lontano dalle luci della città per ridurre al minimo le interferenze con le condizioni di illuminazione del telescopio. Il funzionamento ottimale del telescopio terrestre richiede condizioni di bassa temperatura e pressione, ma gli strumenti nello spazio non richiedono stabilità ambientale perché lo spazio è privo di grandi fluttuazioni di illuminazione, temperatura e pressione.
Qualità dell'immagine
La stessa atmosfera che protegge la vita sulla Terra interferisce anche con la qualità delle immagini di un telescopio. Gli elementi e le particelle nell'atmosfera terrestre piegano la luce in modo che le immagini rilevate dai telescopi dell'osservatorio appaiano sfocate. L'atmosfera provoca l'apparente effetto scintillante delle stelle, sebbene le stelle in realtà non brillino nello spazio. Anche l'invenzione dell'ottica adattiva, una tecnica che riduce l'effetto dell'interferenza atmosferica sulla qualità dell'immagine, non può riprodurre la chiarezza dell'immagine dei telescopi spaziali. Al contrario, i telescopi spaziali come Hubble non sono ostacolati dall'atmosfera e producono immagini più chiare.
Dati carenti
Oltre alle immagini sfocate, l'atmosfera terrestre assorbe anche porzioni significative dello spettro luminoso o elettromagnetico. A causa dell'effetto protettivo dell'atmosfera, i telescopi terrestri non riescono a raccogliere le parti letali e invisibili dello spettro elettromagnetico come i raggi ultravioletti, i raggi X e i raggi gamma. Queste parti dello spettro aiutano gli astronomi a estrarre immagini migliori di stelle e altri fenomeni spaziali. Mancando di dati essenziali, gli scienziati non sono stati in grado di estrapolare informazioni come l'età dell'universo, la nascita delle stelle, l'esistenza di buchi neri e materia oscura fino all'avvento dei telescopi spaziali.