Оптическая астрономия с поверхности Земли работает хорошо благодаря двум новым технологиям - активной (адаптивной) оптике и сегментированным зеркалам. Фактически, эти технологии позволили В 90-х - 2000-х гг. непрерывно создавать ELT (чрезвычайно крупные телескопы) вместо крупных ОТЛТ (очень крупные телескопы). Уже существует LBT (Большой бинокулярный телескоп) и до 2025 года его можно использовать совместно с TMT (30-метровый телескоп), GMT (гигантский Магеллановый телескоп) . Для нас станут "видимыми" все еще недоступные источники космической энергии (эпоха реионизации Вселенной, галактическая черная дыра), а также земные экзопланеты околозвездных систем.
Конечно, большие оптические телескопы моноблочных первичных зеркал по-прежнему являются очень полезными и достаточными инструментами для изучения целого ряда менее доступных явлений. Также, НАЗВ (с зеркалами длиной более 10 метров) не уменьшают интереса к космическим или радиотелескопам, которые позволяют использовать другие поля излучения. Наконец, мы часто переходим от одного инструмента к другому, принимая во внимание различные особенности, и мы также позволяем инструментам работать вместе, получая выгоду от их взаимодополняемости. Однако можно сказать, что с помощью ELT мы продвигаемся в область с гораздо более широкими возможностями исследования вверх.
У этих четырех телескопов много общего, даже если прогресс продолжается от одного к другому. По сравнению с предыдущим поколением, произошел скачок вперед, так как большие монолитные зеркала диаметром от 8 до 9 метров сталкиваются с реальными проблемами в реализации и использовании. Масса, объем, тепловые колебания, деформации, вызванные весом, они становятся чрезвычайно трудными для управления. Замена этих зеркал традиционными моноблочными вогнутыми зеркалами стала возможной только благодаря активной оптике (для компенсации деформаций, вызванных массой самих зеркал) и адаптивной оптике (большое количество исполнительных механизмов, которые очень быстро адаптируют поверхность к атмосферным помехам), что стало возможным (и ускоренным) благодаря прогрессу компьютера. Преимущество массы, термическое преимущество, преимущества транспортировки и перемещения огромны. Поэтому именно этот путь широко используется сегодня для дальнейшего увеличения размера первичных зеркал.
Приборы во всех случаях схожи (но вместе с тем расширяются и становятся все более оптимизированными и,не побоюсь этого слова, идеальными при определенных условиях). Это чрезвычайно мощные камеры, спектрографы и устройства для координации собранных волн на платформах за пределами телескопической трубы. Свет им доступен через передвижное третичное зеркало типа "Насмит", которое отражает его сбоку (через отверстие в стенке трубы) и которое, благодаря расположению на этих платформах, позволяет очень быстро перемещаться с одной на другую (называние "Насмит" пошло от изобретателя этого третьего зеркала, шотландского механика и астронома Джеймса Насмита).
Давайте рассмотрим особенности каждого из этих ELT ниже.
LBT
Большой бинокльный телескоп расположен на границе крупных телескопов и ELT . Его главная особенность в том, что он состоит из двух монолитных зеркал длиной 8,4 метра каждое (и 16 тонн!). Адаптивная оптика генерируется на вторичных зеркалах. Он расположен на высоте 3200 метров над уровнем моря в пустыне Аризона (Грэмские горы). Он является старейшим из ELT, его строительство началось в 1996 году, и первый свет от двух зеркал был собран в 2008 году.
GMT
Особенностью гигантского Магелланового телескопа является то, что он состоит из 7 монолитных зеркал длиной 8,4 метра (и 17 тонн!) каждое, которые будут использоваться в качестве сегментов, расположенных как лепестки цветка. Диаметр составляет 24,5 метра, площадь коллекции - 368 м2. Его разрешение будет в 10 раз выше, чем у Хаббла, в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (длина волн от 320 нанометров до 25 микрометров). Телескоп расположен на высоте 2550 м над уровнем моря и в сухой зоне (Атакама, Серро де лас Кампанас), очень близко к двум предыдущим 6,50 м Магеллановым телескопам. Строительство началось в 2015 году и должно быть завершено в 2024 году.
TMT
30-метровый телескоп будет иметь первичное зеркало длиной ... 30 метров!!, состоящее из 492 шестиугольных сегментов диаметром 1,44 и толщиной 50 мм. Его адаптивная оптика, как и другие, будет находиться на плоскости гибкого вторичного зеркала (3,1 метра). В основном будет использоваться видимый инфракрасный свет (длина волны от 310 нанометров в УФ диапазоне до 28 микрон в инфракрасном диапазоне).Он должен быть на вершине Мауна Кея (Гавайи) на высоте 4050 метров, но полемика с гавайцами может "высадить" его в другом месте (Канарские острова, например). Строительство планируется провести в 2018-2022 гг.