Desde que Galileo usó por primera vez el telescopio en 1609, la observación del cielo ha cambiado mucho. Los telescopios y todos sus accesorios se han ido modificando con el avance de la tecnología. Actualmente se pueden observar los objetos del cielo con tanto detalle que hace algunos años era inimaginable.

Pero la observación astronómica no depende solo de la tecnología de los instrumentos. La contaminación lumínica y química y la atmósfera pueden afectar negativamente la observación. La contaminación se puede controlar parcialmente.

En la atmósfera hay turbulencia y absorbe parte de la radiación que la atraviesa. La absorción limita las observaciones pero es necesaria para que haya vida en la Tierra. La turbulencia distorsiona las imágenes. Es parecido a lo que ocurre cuando miramos algo en el fondo de un lago o rio que tiene aguas cristalinas.

La atmósfera tiene varias capas:

La tropósfera: entre los 10-12 km de altura, es la que contiene la mayor parte del aire. Allí ocurren todos los fenómenos meteorológicos, como la lluvia, el viento y las nubes.

La estratósfera: entre los 12 y los 50 km de altitud.

La mesósfera: entre 50 y los 80 u 85 km de altura. Es la capa más fría de la atmósfera. En ella se desintegran los meteoritos al entrar en contacto con los gases.

La termósfera que llega hasta unos 500 o 700 km de altitud. Presenta temperaturas muy altas. En esta capa ocurren las auroras boreales y orbitan las estrellas fugaces y naves espaciales.

La exósfera: Es la capa más externa y se extiende hasta unos 10.000 km.

Los efectos de la atmósfera se evitan con los telescopios espaciales como el Hubble que está a 500 km, en la zona menos densa de la atmósfera o el James Webb que está más lejos que la Luna. Pero no es posible hacer todas las observaciones con telescopios espaciales por razones de costo y de maniobrabilidad. Los grandes telescopios terrestres se instalan en lugares muy altos con lo que se evita parte de la tropósfera, pero no se evita toda la turbulencia.

Para medir la turbulencia se crearon las estrellas artificiales. Para ello se hacen disparos de laser de alta potencia que interaccionan con átomos de sodio que están a 90 km de altura. Los átomos son excitados y emiten luz como si fuese una estrella, que llega a la Tierra atravesando la parte de la atmósfera en donde se produce la turbulencia. La imagen que llega a Tierra se compara con la que produce el sodio (la forma se conoce porque se puede producir en un laboratorio). La diferencia entre ellas es a causa de la turbulencia de la atmósfera. Con ello se modifica la forma del espejo para compensar el efecto de la turbulencia en las imágenes. Las deformaciones son muy pequeñas. Esto se está usando desde hace más de 20 años en los observatorios en donde están los grandes telescopios como Mauna Kea (Hawai), Mount Graham International Observatory (Arizona), en el Observatorio del Cerro Paranal (Chile) y el Observatorio de Roque de Los Muchachos (La Palma, Islas Canarias) con muy buenos resultados.

El disparo del láser se debe hacer lo más próximo posible al objeto que se quiera observar para que la luz del objeto y de la estrella artificial atraviesen la misma parte de la atmósfera. No se lo puede usar libremente porque podría afectar a aviones que estén en la zona. Hay que pedir autorización a las autoridades aeronáuticas.

La NASA tiene un proyecto, la Misión Landolt, para poner una estrella artificial en el espacio. Es un satélite que emitirá luz. Se podrá usar para medir la turbulencia de la atmósfera, siempre que esté visible. No será visible a simple vista. Su lanzamiento está previsto para 2029. No será visible a simple vista.

La astronomía hace desarrollos innovadores y seguramente no dejará de sorprendernos.