กล้องโทรทรรศน์ใดมีขนาดใหญ่? กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดและทรงพลังที่สุดในโลก กล้องโทรทรรศน์คานารีอันยิ่งใหญ่

ปัจจุบัน กล้องโทรทรรศน์ยังคงเป็นหนึ่งในเครื่องมือหลักของนักดาราศาสตร์ทั้งมือสมัครเล่นและมืออาชีพ หน้าที่ของอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็นคือการรวบรวมโฟตอนไว้ที่ตัวรับแสงให้ได้มากที่สุด
ในบทความนี้ เราจะพูดถึงกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงและตอบคำถามสั้นๆ ว่า "เหตุใดขนาดของกล้องโทรทรรศน์จึงมีความสำคัญ" และพิจารณารายชื่อกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก

ก่อนอื่น ควรสังเกตความแตกต่างระหว่างกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนกับกล้องโทรทรรศน์ ตัวหักเหเป็นกล้องโทรทรรศน์ประเภทแรกสุดซึ่งถูกสร้างขึ้นในปี 1609 โดยกาลิเลโอ หลักการทำงานของมันคือการรวบรวมโฟตอนโดยใช้เลนส์หรือระบบเลนส์ จากนั้นลดขนาดภาพและส่งไปยังช่องมองภาพซึ่งนักดาราศาสตร์จะมองผ่านในระหว่างการสังเกต ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวคือรูรับแสง ซึ่งได้รับค่าที่สูงเหนือสิ่งอื่นใดโดยการเพิ่มขนาดของเลนส์ นอกจากรูรับแสงแล้ว ทางยาวโฟกัสก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน โดยค่าดังกล่าวขึ้นอยู่กับความยาวของกล้องโทรทรรศน์ด้วย ด้วยเหตุผลเหล่านี้ นักดาราศาสตร์จึงพยายามขยายกล้องโทรทรรศน์ของตน
ปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในสถาบันต่อไปนี้:

1. ที่หอดูดาว Yerkes (วิสคอนซินสหรัฐอเมริกา) - เส้นผ่านศูนย์กลาง 102 ซม. สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2440
2. ที่หอดูดาว Lick (แคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา) - เส้นผ่านศูนย์กลาง 91 ซม. สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2431
3. ที่หอดูดาวปารีส (เมอดอน ประเทศฝรั่งเศส) - เส้นผ่านศูนย์กลาง 83 ซม. สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2431
4. ที่สถาบันพอทสดัม (พอทสดัม ประเทศเยอรมนี) - เส้นผ่านศูนย์กลาง 81 ซม. สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2442

เครื่องหักเหสมัยใหม่ แม้ว่าพวกเขาจะก้าวไปไกลกว่าสิ่งประดิษฐ์ของกาลิเลโออย่างมาก แต่ก็ยังมีข้อเสียเช่นความคลาดเคลื่อนสี กล่าวโดยย่อ เนื่องจากมุมการหักเหของแสงขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ดังนั้นเมื่อผ่านเลนส์ แสงที่มีความยาวต่างกันจึงดูเหมือนจะแบ่งชั้น (การกระจายแสง) ส่งผลให้ภาพดูคลุมเครือและพร่ามัว แม้ว่านักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงความชัดเจน เช่น กระจกที่มีการกระจายตัวต่ำเป็นพิเศษ แต่ตัวหักเหก็ยังด้อยกว่าตัวสะท้อนแสงหลายประการ
ในปี ค.ศ. 1668 ไอแซก นิวตัน ได้สร้างสิ่งประดิษฐ์ชิ้นแรกขึ้นมา คุณสมบัติหลักของกล้องโทรทรรศน์แบบออพติคอลคือองค์ประกอบการรวบรวมไม่ใช่เลนส์ แต่เป็นกระจก เนื่องจากการบิดเบี้ยวของกระจก โฟตอนที่ตกกระทบบนกระจกจึงสะท้อนไปยังกระจกอีกบานหนึ่ง ซึ่งจะนำกระจกนั้นไปยังช่องมองภาพ การออกแบบตัวสะท้อนแสงที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันไปตามตำแหน่งสัมพัทธ์ของกระจกเหล่านี้ แต่ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ตัวสะท้อนแสงจะช่วยลดผู้สังเกตจากผลที่ตามมาของความคลาดเคลื่อนสี ทำให้ภาพที่ได้มีความชัดเจนยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ตัวสะท้อนแสงสามารถทำในขนาดที่ใหญ่กว่าได้มาก เนื่องจากเลนส์หักเหที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 ม. จะมีรูปร่างผิดปกติตามน้ำหนักของมันเอง นอกจากนี้ ความโปร่งใสของวัสดุเลนส์หักเหยังจำกัดช่วงความยาวคลื่นอย่างมากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์สะท้อนแสง

เมื่อพูดถึงกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง ควรสังเกตว่าเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักเพิ่มขึ้น รูรับแสงก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ด้วยเหตุผลดังที่อธิบายไว้ข้างต้น นักดาราศาสตร์จึงพยายามหากล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่ใหญ่ที่สุด

รายชื่อกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุด

ลองพิจารณาคอมเพล็กซ์กล้องโทรทรรศน์เจ็ดแห่งที่มีกระจกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 8 เมตร ที่นี่เราพยายามจัดระเบียบพวกมันตามพารามิเตอร์เช่นรูรับแสง แต่นี่ไม่ใช่พารามิเตอร์ที่กำหนดคุณภาพของการสังเกต กล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวที่อยู่ในรายการมีข้อดีและข้อเสีย งานบางอย่าง และคุณลักษณะที่จำเป็นในการปฏิบัติงาน

1. กล้องโทรทรรศน์แกรนด์คานารี เปิดในปี พ.ศ. 2550 เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงที่ใหญ่ที่สุดในโลก กระจกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10.4 เมตร พื้นที่รวบรวม 73 ตารางเมตร และความยาวโฟกัส 169.9 ม. กล้องโทรทรรศน์ตั้งอยู่ในหอดูดาว Roque de los Muchachos ซึ่งตั้งอยู่บนยอดเขาของภูเขาไฟ Muchachos ที่ดับแล้ว ที่ระดับความสูงประมาณ 2,400 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล ในหมู่เกาะคานารีแห่งหนึ่งที่เรียกว่าปัลมา โหราศาสตร์ในท้องถิ่นถือเป็นสภาพอากาศที่ดีที่สุดเป็นอันดับสองสำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ (รองจากฮาวาย)

   

   กล้องโทรทรรศน์แกรนด์คานารีเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก

2. กล้องโทรทรรศน์ Keck สองตัวมีกระจกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางข้างละ 10 เมตร พื้นที่รวบรวม 76 ตารางเมตร และทางยาวโฟกัส 17.5 ม. เป็นของหอดูดาว Mauna Kea ซึ่งตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 4145 เมตรบนจุดสูงสุด ของ Mauna Kea (ฮาวาย สหรัฐอเมริกา) หอดูดาว Keck มีดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบมากที่สุด

   

3. กล้องโทรทรรศน์ Hobby-Eberly ตั้งอยู่ที่หอดูดาวแมคโดนัลด์ (เท็กซัส สหรัฐอเมริกา) ที่ระดับความสูง 2,070 เมตร รูรับแสงของมันคือ 9.2 ม. แม้ว่าทางกายภาพแล้วกระจกสะท้อนแสงหลักจะมีขนาด 11 x 9.8 ม. พื้นที่รวบรวมคือ 77.6 ตร.ม. ทางยาวโฟกัสคือ 13.08 ม. ลักษณะเฉพาะของกล้องโทรทรรศน์นี้อยู่ที่นวัตกรรมหลายประการ หนึ่งในนั้นคือเครื่องมือที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ซึ่งอยู่ที่โฟกัส ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามกระจกหลักที่อยู่กับที่

   

4. กล้องโทรทรรศน์แอฟริกาใต้ขนาดใหญ่ซึ่งมีหอดูดาวดาราศาสตร์แอฟริกาใต้เป็นเจ้าของ มีกระจกที่ใหญ่ที่สุด - 11.1 x 9.8 เมตร อย่างไรก็ตามรูรับแสงใช้งานจริงจะเล็กกว่าเล็กน้อย - 9.2 เมตร พื้นที่รวบรวมคือ 79 ตารางเมตร กล้องโทรทรรศน์ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 1,783 เมตร ในพื้นที่กึ่งทะเลทรายของ Karoo ประเทศแอฟริกาใต้

   

5. กล้องโทรทรรศน์กล้องสองตาขนาดใหญ่เป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ที่มีเทคโนโลยีล้ำสมัยที่สุด มีกระจก 2 บาน (“กล้องสองตา”) ซึ่งแต่ละบานมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.4 เมตร พื้นที่รวบรวมคือ 110 ตารางเมตรและทางยาวโฟกัสคือ 9.6 ม. กล้องโทรทรรศน์ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 3221 เมตรและเป็นของหอดูดาวนานาชาติเมาท์เกรแฮม (แอริโซนา สหรัฐอเมริกา)

   

6. กล้องโทรทรรศน์ Subaru สร้างขึ้นในปี 1999 มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.2 ม. พื้นที่รวบรวม 53 ตร.ม. และทางยาวโฟกัส 15 ม. เป็นของหอดูดาว Mauna Kea (ฮาวาย สหรัฐอเมริกา) เช่นเดียวกับ Keck กล้องโทรทรรศน์ แต่อยู่ต่ำกว่าหกเมตร - ที่ระดับความสูง 4139 ม.

   

7. VLT (กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก - จากภาษาอังกฤษ "กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก") ประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์แสงสี่ตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.2 ม. และเลนส์เสริมสี่ตัว - ตัวละ 1.8 ม. กล้องโทรทรรศน์ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 2,635 ม. ในทะเลทรายอาตากามาประเทศชิลี พวกเขาอยู่ภายใต้การควบคุมของหอดูดาวยุโรปตอนใต้

   

   กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT)

ทิศทางการพัฒนา

เนื่องจากการก่อสร้าง การติดตั้ง และการใช้งานกระจกเงาขนาดยักษ์เป็นงานที่ค่อนข้างใช้พลังงานมากและมีราคาแพง จึงสมเหตุสมผลที่จะปรับปรุงคุณภาพการสังเกตด้วยวิธีอื่น นอกเหนือจากการเพิ่มขนาดของกล้องโทรทรรศน์เอง ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงกำลังทำงานเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีเฝ้าระวังด้วยตนเอง เทคโนโลยีหนึ่งคือระบบออพติคแบบปรับได้ ซึ่งช่วยลดความผิดเพี้ยนของภาพที่เป็นผลจากปรากฏการณ์บรรยากาศต่างๆ ให้เหลือน้อยที่สุด
เมื่อมองใกล้ ๆ กล้องโทรทรรศน์จะโฟกัสไปที่ดาวฤกษ์ที่สว่างพอที่จะระบุสภาพบรรยากาศในปัจจุบัน ส่งผลให้ภาพที่ได้ได้รับการประมวลผลโดยคำนึงถึงสภาพอากาศทางดาราศาสตร์ในปัจจุบัน หากบนท้องฟ้ามีดวงดาวที่สว่างไม่เพียงพอ กล้องโทรทรรศน์จะปล่อยลำแสงเลเซอร์ขึ้นสู่ท้องฟ้าจนกลายเป็นจุดบนท้องฟ้า นักวิทยาศาสตร์ใช้พารามิเตอร์ของจุดนี้เพื่อระบุสภาพอากาศในชั้นบรรยากาศในปัจจุบัน

กล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงบางรุ่นยังทำงานในช่วงอินฟราเรดของสเปกตรัม ซึ่งทำให้สามารถรับข้อมูลที่สมบูรณ์มากขึ้นเกี่ยวกับวัตถุที่กำลังศึกษาอยู่

โครงการกล้องโทรทรรศน์ในอนาคต

เครื่องมือของนักดาราศาสตร์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และโครงการกล้องโทรทรรศน์ใหม่ที่มีความทะเยอทะยานที่สุดมีดังต่อไปนี้

• มีกำหนดจะสร้างในประเทศชิลีที่ระดับความสูง 2,516 เมตร ภายในปี 2565 องค์ประกอบการรวบรวมประกอบด้วยกระจกเจ็ดบานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.4 ม. ในขณะที่รูรับแสงใช้งานจริงจะสูงถึง 24.5 ม. พื้นที่รวบรวมคือ 368 ตร.ม. ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ยักษ์มาเจลลันจะมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลถึง 10 เท่า ความสามารถในการรวบรวมแสงจะมากกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงในปัจจุบันถึงสี่เท่า

  

• กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตรนี้จะเป็นของหอดูดาว Mauna Kea (ฮาวาย สหรัฐอเมริกา) ซึ่งรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ Keck และ Subaru ด้วย พวกเขาตั้งใจที่จะสร้างกล้องโทรทรรศน์นี้ภายในปี 2565 ที่ระดับความสูง 4,050 เมตร ตามชื่อที่แนะนำ เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักจะอยู่ที่ 30 เมตร พื้นที่รวบรวมจะอยู่ที่ 655 ตร.ม. และทางยาวโฟกัสจะอยู่ที่ 450 เมตร กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตรจะสามารถรวบรวมแสงได้มากกว่าที่มีอยู่ถึงเก้าเท่าความคมชัดของมันจะมากกว่าฮับเบิลถึง 10-12 เท่า

  

• (E-ELT) เป็นโครงการกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน จะตั้งอยู่บน Mount Armazones ที่ระดับความสูง 3,060 เมตร ประเทศชิลี กระจก E-ELT จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 39 ม. พื้นที่รวบรวม 978 ตร.ม. และทางยาวโฟกัสสูงสุด 840 เมตร พลังการรวบรวมของกล้องโทรทรรศน์จะมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ใดๆ ที่มีอยู่ในปัจจุบันถึง 15 เท่า และคุณภาพของภาพจะดีกว่ากล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลถึง 16 เท่า

  

กล้องโทรทรรศน์ที่ระบุไว้ข้างต้นมีมากกว่าสเปกตรัมที่มองเห็นได้และยังสามารถจับภาพในบริเวณอินฟราเรดได้อีกด้วย การเปรียบเทียบกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินกับกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรรอบฮับเบิล หมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถเอาชนะอุปสรรคของการรบกวนในชั้นบรรยากาศ ขณะเดียวกันก็มีประสิทธิภาพเหนือกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่กำลังโคจรอยู่ อุปกรณ์ทั้งสามนี้ พร้อมด้วยกล้องโทรทรรศน์สองตาขนาดใหญ่และกล้องโทรทรรศน์แกรนด์คานารี จะเป็นของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (ELT) เจเนอเรชันใหม่

ชั้นบรรยากาศของโลกส่งผ่านรังสีได้อย่างสมบูรณ์แบบในช่วงอินฟราเรดใกล้ ช่วงแสง และช่วงคลื่นวิทยุ ด้วยเหตุนี้ การใช้กล้องโทรทรรศน์จึงทำให้เราสามารถตรวจสอบวัตถุในอวกาศโดยละเอียดซึ่งอยู่ห่างจากเราหลายแสนกิโลเมตรได้

ประวัติความเป็นมาของกล้องโทรทรรศน์เริ่มต้นขึ้นในปี 1609 แน่นอนว่ามันถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยกาลิเลโอ เขาใช้กล้องส่องเล็งที่เขาสร้างไว้เมื่อหลายปีก่อนและติดตั้งด้วยกำลังขยายสามเท่า จากนั้นมันก็เป็นความก้าวหน้า แต่กว่าสี่ศตวรรษผ่านไปแล้ว และผู้คนต่างประหลาดใจกับสิ่งประดิษฐ์อื่น ๆ และสิ่งหนึ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของยุโรป (E-ELT)

นี่คือชื่อของมันเหมือนกับในต้นฉบับ แปลตามตัวอักษรดังนี้: “กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของยุโรป” และเป็นการยากที่จะไม่เห็นด้วยกับมิติข้อมูลที่ระบุไว้ในชื่อ มันใหญ่มากจริงๆ - คุณสามารถดูได้จากภาพด้านบน

กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกอยู่ที่ไหน? ในประเทศชิลี บนยอดเขา Cerro Armazones ซึ่งมีความสูง 3,060 เมตร มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเพราะเป็นหอดูดาวทางดาราศาสตร์

กล้องโทรทรรศน์จะติดตั้งกระจกแบ่งส่วนซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 39.3 ม. ประกอบด้วยส่วนหกเหลี่ยมจำนวนมาก (798 ส่วนเพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น) ความหนาแต่ละอันคือ 50 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 ม.

กระจกดังกล่าวจะทำให้สามารถรวบรวมแสงได้มากกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ในปัจจุบันถึง 15 เท่า นอกจากนี้ E-ELT ยังวางแผนที่จะติดตั้งระบบออพติคอลแบบปรับได้อันเป็นเอกลักษณ์ซึ่งประกอบด้วยกระจกห้าบาน นี่คือสิ่งที่จะช่วยชดเชยความวุ่นวายในชั้นบรรยากาศโลก นอกจากนี้ด้วยเทคโนโลยีนี้ ภาพจะชัดเจนและมีรายละเอียดมากขึ้นกว่าเดิมมาก

การก่อสร้าง E-ELT

จนถึงขณะนี้ กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกยังไม่ได้ถูกนำไปใช้งาน มันอยู่ระหว่างการก่อสร้าง กระบวนการนี้คาดว่าจะใช้เวลา 11-12 ปี มีกำหนดเริ่มงานในปี 2555 แต่สุดท้ายก็เลื่อนไปเป็นเดือนมีนาคม 2557 ในช่วง 16 เดือนแรกมีการวางแผน:

• สร้างถนนทางเข้าไปยังสถานที่ที่จะตั้งหอกล้องโทรทรรศน์
• เตรียมแท่นรองรับบนยอดเขา
• ติดตั้งร่องลึกสำหรับสายเคเบิลและท่อ

สิ่งแรกที่พวกเขาทำคือระเบิดยอดหิน Armazones ตรงจุดที่วางแผนจะสร้างหอคอยอันโด่งดังแห่งนี้ เรื่องนี้เกิดขึ้นในปี 2014 เมื่อวันที่ 20 มิถุนายน การระเบิดหินทำให้สามารถเตรียมอุปกรณ์รองรับน้ำหนักหลายตันได้

จากนั้นในปี พ.ศ. 2558 วันที่ 12 พฤศจิกายน ก็มีการจัดพิธีแหวกแนวตามประเพณีขึ้น

และเมื่อวันที่ 26 พฤษภาคม พ.ศ. 2559 สัญญาที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ภาคพื้นดินได้ลงนามที่สำนักงานใหญ่ของหอดูดาวยุโรปตอนใต้ แน่นอนว่าหัวข้อของเขาคือการสร้างโดม หอคอย และโครงสร้างทางกลของซูเปอร์เทเลสโคป ราคานี้อยู่ที่ 400,000,000 ยูโร

ขณะนี้โครงการกำลังดำเนินการอย่างเต็มกำลัง เมื่อวันที่ 30 พฤษภาคมของปีนี้ 2017 มีการเซ็นสัญญาอีกฉบับซึ่งสำคัญที่สุดสำหรับการผลิตกระจกเงาขนาด 39.3 เมตรที่ฉาวโฉ่

การผลิตในส่วนที่จะประกอบด้วยนั้นดำเนินการโดยบริษัทเทคโนโลยีระหว่างประเทศ Schott ซึ่งตั้งอยู่ในประเทศเยอรมนี และการขัด การประกอบ และการทดสอบจะดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญจากบริษัท Reosc ของฝรั่งเศส ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มบริษัทอุตสาหกรรม Safran ซึ่งดำเนินธุรกิจในด้านเทคโนโลยีขั้นสูงและอิเล็กทรอนิกส์

ความเป็นไปได้ของการประดิษฐ์

โครงการสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้รับการสนับสนุนอย่างเต็มที่ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าการก่อสร้างหอดูดาวจะแล้วเสร็จ มีแม้กระทั่งวันที่โดยประมาณในการนำอุปกรณ์ไปใช้งาน - 2024

ความสามารถของเขาน่าประทับใจมาก หากคุณเชื่อนักวิทยาศาสตร์ กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกจะไม่เพียงแต่สามารถค้นหาดาวเคราะห์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลกเท่านั้น แต่ยังจะสามารถศึกษาองค์ประกอบของบรรยากาศของพวกมันได้โดยใช้สเปกโตรกราฟอีกด้วย! และนี่เป็นการเปิดโอกาสที่ไม่เคยมีมาก่อนในการศึกษาวัตถุอวกาศที่อยู่นอกระบบสุริยะ

นอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือของ E-ELT นักวิทยาศาสตร์จะสามารถสำรวจระยะแรกของการพัฒนาอวกาศ และแม้กระทั่งค้นหาข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับการเร่งความเร็วของการขยายตัวของจักรวาล นอกจากนี้ยังสามารถตรวจสอบค่าคงที่ทางกายภาพเพื่อความคงที่เมื่อเวลาผ่านไป และแม้แต่ค้นหาอินทรียวัตถุและน้ำบนดาวเคราะห์ที่ค้นพบอีกด้วย

ในความเป็นจริง กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกเป็นเส้นทางตรงในการตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับอวกาศและแม้แต่ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิต

และหากสิ่งที่กล่าวมาทั้งหมด (หรืออย่างน้อยก็มีอะไรบางอย่าง) เกิดขึ้นจริง นี่จะกลายเป็นการลงทุนในการประดิษฐ์บางสิ่งที่สมเหตุสมผลที่สุดนับพันล้านดอลลาร์ 1,000,000,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เป็นค่าใช้จ่ายที่หอดูดาวยุโรปตอนใต้ประกาศสำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตามภาพที่แสดงไว้ข้างต้น

กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร

มีการกล่าวข้างต้นว่ากล้องโทรทรรศน์ใดที่ถือได้ว่าใหญ่ที่สุดในโลกอย่างถูกต้อง กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตรอยู่รองลงมา เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักคือ 30 เมตร และ TMT ตั้งอยู่บน Mauna Kea (ฮาวาย) ซึ่งมีความสูงถึง 4,050 ม.

เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบแสงที่ใหญ่เป็นอันดับถัดไปของโลก โครงการนี้ได้รับการอนุมัติในปี 2556 และเริ่มงานเตรียมการในเวลาเดียวกัน

เป็นที่น่าสังเกตว่า TMT มีราคาเท่ากับ E-ELT กล้องโทรทรรศน์เชิงแสงที่ใหญ่ที่สุดในโลก มีการลงทุนไปแล้ว 1 พันล้านดอลลาร์ และมีการใช้ไป 100 ล้านก่อนที่การก่อสร้างจะเริ่มขึ้น เงินถูกใช้ไปกับเอกสารการออกแบบ การก่อสร้าง และการเตรียมสถานที่ก่อสร้างด้วย การก่อสร้างอย่างเป็นทางการเริ่มในปี 2557 เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม

โครงการ TMT เป็นที่สนใจของหลาย ๆ คน - ไม่เพียงแต่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลสหรัฐฯ เท่านั้น แต่ยังได้รับการสนับสนุนจากแคนาดา จีน อินเดีย และญี่ปุ่นด้วย

สิ่งที่น่าสนใจคือผู้จัดงานเกือบจะสร้างปัญหาให้ตัวเองโดยเลือก Mauna Kea เป็นที่ตั้งของหอดูดาวในอนาคต สถานที่แห่งนี้เป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์ของชาวฮาวายพื้นเมือง โดยธรรมชาติแล้วหลายคนคัดค้านการสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกอย่างรุนแรง (มีภาพด้านบน) แต่ท้ายที่สุด สำนักงานที่ดินและทรัพยากรธรรมชาติแห่งฮาวายก็เดินหน้าก่อสร้างต่อไป

กล้องโทรทรรศน์ยักษ์มาเจลลัน

นี่คือสิ่งที่ควรค่าแก่การสังเกตกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก กล้องโทรทรรศน์ยักษ์มาเจลลันเป็นโครงการระหว่างออสเตรเลียและสหรัฐอเมริกา ขณะนี้การก่อสร้างกำลังดำเนินไปอย่างเต็มรูปแบบ GMT เช่นเดียวกับ E-ELT ตั้งอยู่ในชิลี ตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้นคือหอดูดาว Las Campanas ซึ่งตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 2,516 เมตรจากระดับน้ำทะเล

สิ่งประดิษฐ์นี้จะใช้กระจกเงาหลักที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25.4 ม. นอกจากกระจกสะท้อนแสงขนาดยักษ์แล้ว กล้องโทรทรรศน์ยังจะได้รับระบบออพติคแบบปรับได้ล่าสุดอีกด้วย มันจะทำให้สามารถกำจัดความบิดเบี้ยวทั้งหมดที่บรรยากาศสร้างขึ้นระหว่างการสังเกตได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

หากคุณเชื่อว่านักวิทยาศาสตร์ สิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดจะทำให้ได้ภาพคุณภาพสูงกว่าภาพที่ได้รับจากฮับเบิลซึ่งอยู่ในวงโคจรในปัจจุบันถึง 10 เท่า

ตามทฤษฎีแล้ว GMT จะทำหน้าที่หลายอย่าง ด้วยความช่วยเหลือของสิ่งประดิษฐ์นี้ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบและถ่ายภาพพวกมัน สำรวจวิวัฒนาการของกาแลคซี ดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์ หลุมดำ และการปรากฏของพลังงานมืด เมื่อใช้ GMT อาจเป็นไปได้ที่จะสังเกตกาแลคซีรุ่นแรกๆ ด้วยซ้ำ

โดยคาดว่าจะแล้วเสร็จในปี 2563 แต่นักพัฒนามีทัศนคติเชิงบวกมากกว่า - พวกเขากล่าวว่ากล้องโทรทรรศน์มักจะเห็น "แสงแรก" ด้วยกระจกสี่บาน พวกเขาเพียงแค่ต้องมีการแนะนำในการออกแบบ หากเป็นเช่นนั้น เหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นเร็วๆ นี้ - ขณะนี้งานกำลังดำเนินการเพื่อสร้างกระจกเงาบานที่สี่

กราน เทเลสโคปิโอ คานาเรียส

นี่คือกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก สามารถทำการศึกษาโคโรนากราฟิก โพลาริเมตริก และสเปกโตรเมตริกของวัตถุในจักรวาลได้ เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักคือ 10.4 ม.

ตั้งอยู่ในประเทศสเปน บนเกาะลาปาลมา (2,267 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล) การก่อสร้างแล้วเสร็จเมื่อนานมาแล้วเมื่อปี พ.ศ. 2552 ในเวลาเดียวกันก็มีพิธีเปิดอย่างเป็นทางการซึ่งมีกษัตริย์ฮวน คาร์ลอสที่ 1 เข้าร่วมด้วย

โครงการนี้มีมูลค่า 130,000,000 ยูโร ได้รับทุนสนับสนุนจากสเปน 90% และเม็กซิโกและมหาวิทยาลัยฟลอริดา 10% เนื่องจาก GTC เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้งานได้ (ในขณะที่รุ่นอื่นๆ อยู่ระหว่างการก่อสร้าง) จึงอยู่ในอันดับแรกในการจัดอันดับสิ่งประดิษฐ์ที่มีกระจกที่ใหญ่ที่สุดในโลก อย่างไรก็ตามมันประกอบด้วยเพียง 36 ส่วนเท่านั้น

โครงการวาติกัน

ตอนนี้เราจะพูดถึงหัวข้อที่น่าสนใจมาก ในปี 2010 มีการเปิดกล้องโทรทรรศน์ตัวใหม่บนภูเขาเกรแฮมในรัฐแอริโซนา ทีมนักวิทยาศาสตร์ทั้งหมดจากมหาวิทยาลัยชั้นนำในเยอรมนี ผู้เชี่ยวชาญจากวาติกัน (ผู้ก่อตั้งโครงการ) รวมถึงอาจารย์จากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาทำงานเกี่ยวกับเรื่องนี้มาเป็นเวลานาน อาจไม่ใช่กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก แต่เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่น่าอัศจรรย์ และมันก็คุ้มค่าที่จะพูดถึง

นี่คือกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งมีนามว่า... "ลูซิเฟอร์" กล้องโทรทรรศน์แบบสองตาที่ใหญ่ที่สุดในโลกซึ่งมีกระจกพาราโบลา 2 บาน แต่ละดวงมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.4 ม. เรียกได้ว่าเป็นเช่นนั้นจริงๆ

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือคำนี้ประกอบด้วยตัวอักษรย่อ ในต้นฉบับจะมีลักษณะเช่นนี้ - L.U.C.I.F.E.R. หากคุณถอดรหัสมัน คุณจะได้รับ: กล้องโทรทรรศน์สองตาขนาดใหญ่ Near-ifred Utility พร้อมกล้องและหน่วยภาคสนามอินทิกรัลเพื่อการวิจัยนอกกาแลคซี

อุปกรณ์นี้เป็นเทคโนโลยีขั้นสูง การออกแบบที่ไม่ได้มาตรฐานมีข้อดีหลายประการ สิ่งประดิษฐ์นี้ใช้กระจกสองตัวในเวลาเดียวกัน สามารถสร้างภาพของวัตถุเดียวกันในฟิลเตอร์ที่แตกต่างกันได้ และนี่จะช่วยลดเวลาที่ใช้ในการสังเกตตามลำดับความสำคัญ

บีทีเอ

ตัวย่อนี้หมายถึงกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงที่ใหญ่ที่สุดในโลกประเภทแอซิมุธัลในยูเรเซีย มันขึ้นอยู่กับกระจกเสาหินที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 ม. สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือที่ตั้งของมันคือหอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์พิเศษซึ่งตั้งอยู่ในคอเคซัสเหนือ (สาธารณรัฐ Karachay-Cherkess)

ในขณะนี้ สถาบันแห่งนี้เป็นศูนย์กลางทางดาราศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการสังเกตการณ์จักรวาลภาคพื้นดินในประเทศของเรา

เป็นที่น่าสังเกตว่า BTA ตั้งแต่ปี 2518 ถึง 2536 เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่มีเลนส์ใหญ่ที่สุดในโลก ในสมัยนั้นมันเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่น่าอัศจรรย์อย่างแท้จริง มันมีประสิทธิภาพเหนือกว่ากล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง Hale ขนาด 200 นิ้ว! แต่แล้วกล้องโทรทรรศน์ Keck ก็เริ่มทำงานโดยมีกระจกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ม. จริงอยู่ที่มันถูกแบ่งส่วนในขณะที่ BTA นั้นมีเสาหิน กระจกเงาของกล้องโทรทรรศน์รัสเซียยังคงเป็นกระจกที่หนักที่สุดในโลกในแง่ของมวลจนถึงทุกวันนี้ เช่นเดียวกับโดมดาราศาสตร์ของหอดูดาวที่ใหญ่ที่สุดในโลก

ราตัน-600

นอกจาก BTA แล้ว หอดูดาวคอเคซัสเหนือยังมีกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบวงแหวนอีกด้วย ชื่อของมันคือ RATAN-600 และเป็นกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์วิทยุที่ทรงพลังที่สุดในโลก เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกสะท้อนแสงสูงถึง 600 เมตร! ส่วนประกอบนี้ช่วยเพิ่มความไวของกล้องโทรทรรศน์ต่ออุณหภูมิความสว่างและความถี่หลายความถี่

จริงอยู่ กล้องโทรทรรศน์วิทยุไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการสังเกตและศึกษาวัตถุท้องฟ้าแต่อย่างใด เครื่องมือทางดาราศาสตร์นี้ได้รับการออกแบบให้รับรังสีซึ่งมีแหล่งกำเนิดมาจากวัตถุในจักรวาล สัญญาณเหล่านี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นหาพิกัดตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า กำหนดโครงสร้างเชิงพื้นที่ โพลาไรเซชันและสเปกตรัม และความเข้มของรังสี

โครงการอาร์เรย์ตารางกิโลเมตร (SKA)

SKA เป็นอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ซึ่งการก่อสร้างได้รับการจัดสรรหนึ่งและครึ่งพันล้านยูโร หากสามารถสร้างขึ้นได้ มันจะกลายเป็นเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ทรงพลังมากกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุอื่นๆ บนโลกของเราถึง 50 เท่า

โอกาสในการประดิษฐ์นี้น่าประทับใจมาก SKA จะสามารถสแกนท้องฟ้าได้เร็วกว่าอุปกรณ์อื่นที่คล้ายคลึงกันแต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าอย่างน้อย 10,000 เท่า

แล้วสถานที่ล่ะ? กล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลกจะตั้งอยู่ที่ไหน?

ตามข้อมูลเกี่ยวกับโครงการเสาอากาศ SKA ควรครอบคลุมพื้นที่ 1 ตร.กม. ระดับดังกล่าวจะทำให้เกิดความละเอียดอ่อนอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน แต่ต่อมามีการตัดสินใจที่จะวางเสาอากาศในหลาย ๆ ที่พร้อมกัน - ในแอฟริกาใต้, ออสเตรเลียและในนิวซีแลนด์ด้วย จากที่นั่นจะมีมุมมองที่ดีที่สุดของทางช้างเผือกและกาแล็กซีทั้งหมด ในเวลาเดียวกัน ระดับการรบกวนทางวิทยุจะลดลง

ควรสังเกตว่าในปี 2559 ในเดือนกรกฎาคมกล้องโทรทรรศน์แสงที่ใหญ่ที่สุดในโลกนี้เริ่มทำงานอย่างเป็นทางการ ส่วนที่ตั้งอยู่ในแอฟริกาใต้คือ MeerKAT ในช่วงปฏิบัติการครั้งแรก กล้องโทรทรรศน์นี้ได้ค้นพบกาแลคซีหลายพันแห่งที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน

ผู้นำในหมู่ผู้หักเห

ย้อนกลับไปในปี 1900 นิทรรศการดาราศาสตร์โลกจัดขึ้นที่ปารีส สิ่งประดิษฐ์ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับนิทรรศการซึ่งกลายเป็นกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงที่ใหญ่ที่สุดในโลก รูปภาพของเขาแสดงอยู่ด้านบน

ตัวหักเหเป็นกล้องโทรทรรศน์แบบออพติคอลที่เราทุกคนคุ้นเคย ซึ่งเป็นรุ่นทันสมัยที่โดดเด่นด้วยความกะทัดรัด การออกแบบของพวกเขานั้นง่ายกว่าสิ่งประดิษฐ์ที่ระบุไว้ข้างต้นมาก ตัวหักเหใช้ระบบเลนส์ที่เรียกว่าเลนส์ใกล้วัตถุเพื่อรวบรวมแสง

แต่สิ่งประดิษฐ์ของฝรั่งเศสนั้นมีขนาดที่น่าประทับใจ เส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ถึง 59 นิ้ว (นั่นคือ 125 เซนติเมตร) และทางยาวโฟกัสคือ 57 เมตร

โดยธรรมชาติแล้วอุปกรณ์นี้ไม่ได้ใช้เป็นเครื่องมือทางดาราศาสตร์เลย แต่ปรากฏการณ์นั้นน่าประทับใจมาก น่าเสียดายที่ในปี 1909 มันถูกรื้อและรื้อถอน

เนื่องจากบริษัทที่สนับสนุนกระบวนการผลิตอุปกรณ์นี้ (ซึ่งใช้เวลา 14 ปี) ล้มละลาย บริษัทได้ประกาศเรื่องนี้ทันทีหลังจบงานนิทรรศการ ดังนั้นในปี พ.ศ. 2452 สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวจึงถูกนำไปประมูล อย่างไรก็ตาม ไม่มีผู้ซื้อสินค้าพิเศษเช่นนี้ และต้องประสบชะตากรรมอันน่าเศร้าที่ได้กล่าวไปแล้ว ทุกวันนี้จึงไม่สามารถมองผ่านกล้องโทรทรรศน์ได้

กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์เป็นหอดูดาวอินฟราเรดในวงโคจรที่ควรมาแทนที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลอันโด่งดัง

นี่เป็นกลไกที่ซับซ้อนมาก งานนี้มีมาประมาณ 20 ปีแล้ว! James Webb จะมีกระจกคอมโพสิตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 เมตร และราคาประมาณ 6.8 พันล้านดอลลาร์ เพื่อเปรียบเทียบ เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกฮับเบิลคือ “เท่านั้น” 2.4 เมตร

มาดูกัน?

1. ควรวางกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ไว้ในวงโคจรรัศมีที่จุดลากรองจ์ L2 ของระบบดวงอาทิตย์-โลก และในอวกาศก็หนาว ต่อไปนี้คือการทดสอบที่ดำเนินการในวันที่ 30 มีนาคม พ.ศ. 2555 เพื่อตรวจสอบความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิที่หนาวเย็นของพื้นที่ (ภาพโดย Chris Gunn | NASA):

2. James Webb จะมีกระจกคอมโพสิตเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 เมตร มีพื้นที่รวม 25 ตร.ม. เรื่องนี้มากหรือน้อย? (ภาพโดยคริส กันน์):

3. เปรียบเทียบกับฮับเบิล กระจกเงาของฮับเบิล (ซ้าย) และเวบบ์ (ขวา) ในระดับเดียวกัน:

4. แบบจำลองขนาดเต็มของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ในเมืองออสติน รัฐเท็กซัส เมื่อวันที่ 8 มีนาคม 2556 (ภาพโดย Chris Gunn):

5. โครงการกล้องโทรทรรศน์นี้เป็นความร่วมมือระหว่างประเทศของ 17 ประเทศ นำโดย NASA โดยมีส่วนสนับสนุนสำคัญจากหน่วยงานอวกาศของยุโรปและแคนาดา (ภาพโดยคริส กันน์):

6. ในตอนแรกมีการวางแผนเปิดตัวในปี 2550 แต่ต่อมาถูกเลื่อนออกไปเป็นปี 2557 และ 2558 อย่างไรก็ตาม ส่วนแรกของกระจกได้รับการติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์เมื่อปลายปี 2558 เท่านั้น และกระจกคอมโพสิตหลักยังไม่ได้ประกอบอย่างสมบูรณ์จนกระทั่งเดือนกุมภาพันธ์ 2559 (ภาพโดย Chris Gunn):

7. ความไวของกล้องโทรทรรศน์และความละเอียดมีความสัมพันธ์โดยตรงกับขนาดของพื้นที่กระจกที่รวบรวมแสงจากวัตถุ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้กำหนดว่าเส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำของกระจกหลักจะต้องอยู่ที่ 6.5 เมตร เพื่อที่จะวัดแสงจากกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลที่สุด

การทำกระจกให้คล้ายกับกระจกของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล แต่มีขนาดใหญ่กว่านั้นก็เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เนื่องจากมวลของกระจกจะใหญ่เกินกว่าจะส่งกล้องโทรทรรศน์ขึ้นสู่อวกาศได้ ทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจำเป็นต้องหาวิธีแก้ปัญหาเพื่อให้กระจกใหม่มีมวล 1/10 ของกระจกกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลต่อหน่วยพื้นที่ (ภาพโดยคริส กันน์):

8. ไม่เพียงแต่ที่นี่ ทุกอย่างจะมีราคาแพงขึ้นจากการประมาณการเบื้องต้น ดังนั้นค่าใช้จ่ายของกล้องโทรทรรศน์เจมส์เวบบ์จึงเกินประมาณการเดิมอย่างน้อย 4 เท่า กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าววางแผนไว้ว่าจะมีราคา 1.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และจะเปิดตัวในปี 2554 แต่จากการประมาณการใหม่ ค่าใช้จ่ายอาจอยู่ที่ 6.8 พันล้านดอลลาร์ โดยการเปิดตัวไม่ได้เกิดขึ้นก่อนปี 2561 (ภาพโดยคริส กันน์):

9. นี่คือสเปกโตรกราฟช่วงอินฟราเรดใกล้ โดยจะวิเคราะห์แหล่งที่มาต่างๆ ซึ่งจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของวัตถุที่กำลังศึกษา (เช่น อุณหภูมิและมวล) และองค์ประกอบทางเคมี (ภาพโดยคริส กันน์):

กล้องโทรทรรศน์จะทำให้สามารถตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีอุณหภูมิพื้นผิวค่อนข้างเย็นได้ถึง 300 เคลวิน (ซึ่งเกือบเท่ากับอุณหภูมิพื้นผิวโลก) ซึ่งตั้งอยู่ไกลออกไปมากกว่า 12 AU นั่นคือจากดาวฤกษ์ของพวกเขาและอยู่ห่างจากโลกในระยะไกลถึง 15 ปีแสง ดาวฤกษ์มากกว่าสองโหลที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะตกลงไปในเขตสังเกตการณ์โดยละเอียด ต้องขอบคุณ James Webb ที่คาดว่าจะมีความก้าวหน้าอย่างแท้จริงในด้านดาวเคราะห์นอกระบบ - ความสามารถของกล้องโทรทรรศน์จะเพียงพอไม่เพียง แต่จะตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบด้วยตัวเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาวเทียมและเส้นสเปกตรัมของดาวเคราะห์เหล่านี้ด้วย

11. วิศวกรทำการทดสอบในห้อง ระบบยกกล้องโทรทรรศน์ 9 กันยายน 2557 (ภาพโดย Chris Gunn):

12. การวิจัยกระจก 29 กันยายน 2557 รูปร่างหกเหลี่ยมของส่วนต่างๆ ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ มีปัจจัยการเติมสูงและมีความสมมาตรลำดับที่หก ปัจจัยการเติมที่สูงหมายความว่ากลุ่มต่างๆ จะพอดีกันโดยไม่มีช่องว่าง ด้วยความสมมาตร ทำให้ส่วนกระจกทั้ง 18 ส่วนสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มได้ โดยแต่ละส่วนการตั้งค่าจะเหมือนกัน ท้ายที่สุด เป็นที่พึงปรารถนาที่กระจกจะมีรูปทรงใกล้เคียงกับทรงกลม - เพื่อโฟกัสแสงไปที่เครื่องตรวจจับให้กะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น กระจกทรงรีจะให้ภาพที่ยาวขึ้น ในขณะที่กระจกทรงสี่เหลี่ยมจะส่งแสงเข้ามามากจากพื้นที่ส่วนกลาง (ภาพโดยคริส กันน์):

13.ทำความสะอาดกระจกด้วยน้ำแข็งแห้งคาร์บอนไดออกไซด์ ไม่มีใครถูด้วยผ้าขี้ริ้วที่นี่ (ภาพโดยคริส กันน์):

14. ห้อง A เป็นห้องทดสอบสุญญากาศขนาดยักษ์ที่จะจำลองอวกาศระหว่างการทดสอบกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 2558 (ภาพโดย Chris Gunn):

17. ขนาดของกระจกหกเหลี่ยมทั้ง 18 เหลี่ยมแต่ละชิ้น วัดจากขอบถึงขอบ 1.32 เมตร (ภาพโดยคริส กันน์):

18. มวลของกระจกในแต่ละส่วนคือ 20 กก. และมวลของส่วนที่ประกอบทั้งหมดคือ 40 กก. (ภาพโดยคริส กันน์):

19. เบริลเลียมชนิดพิเศษใช้สำหรับกระจกของกล้องโทรทรรศน์เจมส์เวบบ์ มันเป็นผงละเอียด ผงจะถูกวางในภาชนะสแตนเลสและกดให้เป็นรูปทรงแบน เมื่อถอดภาชนะเหล็กออกแล้ว ชิ้นเบริลเลียมจะถูกผ่าครึ่งเพื่อสร้างกระจกเงาสองอันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.3 เมตร กระจกแต่ละอันว่างใช้เพื่อสร้างหนึ่งส่วน (ภาพโดยคริส กันน์):

20. จากนั้นพื้นผิวของกระจกแต่ละบานจะถูกกราวด์ลงเพื่อให้มีรูปร่างใกล้เคียงกับกระจกที่คำนวณไว้ หลังจากนั้นกระจกจะเรียบและขัดเงาอย่างระมัดระวัง กระบวนการนี้ทำซ้ำจนกระทั่งรูปร่างของส่วนกระจกใกล้เคียงกับอุดมคติ ถัดไป ส่วนจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิ −240 °C และขนาดของส่วนจะถูกวัดโดยใช้เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ จากนั้นกระจกจะทำการขัดเงาขั้นสุดท้ายโดยคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับ (ภาพโดยคริส กันน์):

21. เมื่อส่วนได้รับการประมวลผล ด้านหน้าของกระจกจะถูกเคลือบด้วยชั้นทองบาง ๆ เพื่อให้สะท้อนรังสีอินฟราเรดในช่วง 0.6-29 ไมครอนได้ดีขึ้น และส่วนที่เสร็จแล้วจะถูกทดสอบอีกครั้งที่อุณหภูมิแช่แข็ง (ภาพโดยคริส กันน์):

22. งานเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ในเดือนพฤศจิกายน 2559 (ภาพโดยคริส กันน์):

23. NASA ประกอบกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เสร็จในปี 2559 และเริ่มทำการทดสอบ ภาพนี้ถ่ายเมื่อ 5 มีนาคม 2560 เมื่อเปิดรับแสงนาน เทคนิคจะดูเหมือนผี (ภาพโดยคริส กันน์):

26. ประตูสู่ห้องเดียวกัน A จากภาพที่ 14 ซึ่งเป็นการจำลองอวกาศ (ภาพโดยคริส กันน์):

28. แผนปัจจุบันเรียกร้องให้มีการเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์บนจรวดอาเรียน 5 ในฤดูใบไม้ผลิปี 2562 เมื่อถูกถามถึงสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวังที่จะเรียนรู้จากกล้องโทรทรรศน์ตัวใหม่ นักวิทยาศาสตร์หัวหน้าโครงการ จอห์น เมเธอร์ กล่าวว่า "หวังว่าเราจะพบบางสิ่งที่ไม่มีใครรู้อะไรเลย" รปภ. การเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ ถูกเลื่อนออกไปเป็นปี 2020(ภาพโดยคริส กันน์)

ที่ไหนสักแห่งที่ห่างไกลในทะเลทรายอันไม่มีที่สิ้นสุด ที่ซึ่งไม่มีความพลุกพล่านและแสงไฟในเมืองที่เราคุ้นเคย ที่ซึ่งยอดเขาค้ำจุนท้องฟ้า ยักษ์ผู้ภาคภูมิใจยืนนิ่งไม่ขยับเขยื้อน สายตาของพวกเขาจับจ้องไปที่ท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวอันกว้างใหญ่ ในขณะที่บางดวงเพิ่งจะได้เห็นดาวดวงแรก แต่บางดวงก็ปฏิบัติหน้าที่ของตนอย่างซื่อสัตย์มานานหลายทศวรรษ ตอนนี้เราต้องค้นหาว่ากล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ที่ไหนและทำความคุ้นเคยกับกล้องโทรทรรศน์ซุปเปอร์ที่น่าประทับใจที่สุดสิบชนิด

กล้องโทรทรรศน์นี้มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 เมตร! FAST เป็นหอดูดาวอวกาศที่เปิดตัวเมื่อวันที่ 25 กันยายน 2016 ในประเทศจีน เป้าหมายหลักของยักษ์นี้คือการศึกษาพื้นที่อันกว้างใหญ่ทั้งหมดอย่างใกล้ชิดและค้นหาความหวังอันล้ำค่าสำหรับการดำรงอยู่ของหน่วยสืบราชการลับของมนุษย์ต่างดาว

ลักษณะของกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุด:

พื้นผิวสะท้อนแสง – แผงสามเหลี่ยม 4450;

ความถี่ในการทำงาน – 70 MHz-3 GHz;

พื้นที่รวบรวม – 70,000 ลูกบาศก์เมตร;

ความยาวคลื่น – 0.3-5.1 GHz;

ทางยาวโฟกัส – 140 ม.

FAST Observatory เป็นโครงการที่ค่อนข้างแพงและสำคัญที่เปิดตัวในปี 2554 งบประมาณอยู่ที่ 180 ล้านเหรียญสหรัฐ เจ้าหน้าที่ของประเทศทำงานได้อย่างดีเยี่ยมเพื่อให้แน่ใจว่ากล้องโทรทรรศน์ทำงานได้อย่างถูกต้อง แม้กระทั่งวางแผนที่จะย้ายประชากรบางส่วนออกไปภายในรัศมี 5 กม. เพื่อปรับปรุงสภาพการมองเห็น

หอดูดาวดาราศาสตร์อาเรซีโบเป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์ขนาดที่น่าประทับใจที่สุดแห่งหนึ่ง พิธีเปิดอย่างเป็นทางการเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2506 อุปกรณ์สังเกตการณ์อวกาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 305 เมตรตั้งอยู่ในเปอร์โตริโก ห่างจากเมืองชื่อเดียวกัน 15 กม. หอดูดาวซึ่งดำเนินการโดย SRI International มีส่วนร่วมในการก่อสร้างการสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์ของระบบสุริยะของดาวเคราะห์ ตลอดจนดาราศาสตร์วิทยุ และการศึกษาดาวเคราะห์ดวงอื่น

เวสต์เวอร์จิเนียเป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์ธนาคารสีเขียว กล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบพาราโบลานี้ใช้เวลาสร้างนานเกือบ 11 ปี และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 328 ฟุต (100 เมตร) ออกแบบในปี 2002 อุปกรณ์นี้สามารถเล็งไปที่จุดใดก็ได้บนท้องฟ้า

ในเยอรมนีตะวันตกมีกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Effelsberg ซึ่งสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2511-2514 ของศตวรรษที่ 20 ขณะนี้สิทธิ์ในการใช้งานอุปกรณ์นี้เป็นของพนักงานของสถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลังค์ ซึ่งตั้งอยู่ในบอนน์-เอนเดนิช เส้นผ่านศูนย์กลางของกล้องโทรทรรศน์วิทยุนี้คือ 100 เมตร ได้รับการออกแบบมาเพื่อสังเกตแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกของวิทยุ แสง รังสีเอกซ์ และ/หรือรังสีแกมมาที่มายังโลกในรูปแบบของการระเบิดเป็นระยะ เช่นเดียวกับการก่อตัวของดาวฤกษ์และกาแลคซีไกลโพ้น

หากการออกแบบเครื่องมือสำหรับการสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุความละเอียดสูงเชิงมุมประสบความสำเร็จ หอดูดาว SKA จะมีศักยภาพที่จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบันมากกว่า 50 เท่า เสาอากาศจะสามารถครอบครองพื้นที่ได้มากถึงหนึ่งตารางกิโลเมตร การออกแบบโครงการคล้ายกับกล้องโทรทรรศน์ ALMA แต่มีขนาดใหญ่กว่ากล้องคู่แข่งจากชิลี

ในขณะนี้ โลกได้พัฒนาสองวิธีในการพัฒนาด้านเหล่านี้: กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ 30 ตัวพร้อมเสาอากาศ 200 เมตร หรือการสร้างกล้องโทรทรรศน์ 90 และ 150 เมตร แต่ตามการออกแบบของนักวิทยาศาสตร์ หอดูดาวจะมีความยาวมากกว่า 3,000 กม. และ SKA จะตั้งอยู่ในสองประเทศ: แอฟริกาใต้และออสเตรเลีย ราคาโครงการจะอยู่ที่ประมาณ 2 พันล้านดอลลาร์ และค่าใช้จ่ายของโครงการจะแบ่งออกเป็น 10 รัฐ มีการวางแผนโครงการแล้วเสร็จในปี 2563

ทางตะวันตกเฉียงเหนือของสหราชอาณาจักรคือหอดูดาวโจเดรลล์แบงก์ ซึ่งเป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์โลเวลล์ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 76 เมตร ได้รับการออกแบบในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และตั้งชื่อตามผู้สร้าง เบอร์นาร์ด โลเวลล์ รายการการค้นพบโดยใช้กล้องโทรทรรศน์นี้มีความสำเร็จมากมาย พร้อมด้วยความสำเร็จที่สำคัญที่สุด เช่น การพิสูจน์การมีอยู่ของพัลซาร์ และการมีอยู่ของแกนดาวฤกษ์

กล้องโทรทรรศน์นี้ถูกใช้ในดินแดนของประเทศยูเครนเพื่อตรวจจับดาวเคราะห์น้อยและขยะอวกาศ แต่ต่อมาได้รับมอบหมายงานที่จริงจังมากขึ้น ในปี พ.ศ. 2551 เมื่อวันที่ 9 ตุลาคม มีการส่งสัญญาณจากกล้องโทรทรรศน์ RT-70 ไปยังดาวเคราะห์กลีส 581c หรือที่เรียกว่า "ซุปเปอร์เอิร์ธ" ซึ่งจะถึงขีดจำกัดประมาณปี พ.ศ. 2572 บางทีเราอาจจะได้รับสัญญาณตอบสนองหากสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดอาศัยอยู่บน Gliese 581c จริงๆ เส้นผ่านศูนย์กลางของกล้องโทรทรรศน์นี้คือ 230 ฟุต (70 เมตร)

กลุ่มอาคารที่เรียกว่าหอดูดาวอาเวนทูรีนตั้งอยู่ในทะเลทรายโมฮาวีทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา มีคอมเพล็กซ์ดังกล่าวสามแห่งในโลก โดยสองแห่งตั้งอยู่ในส่วนอื่น ๆ ของโลก: ในมาดริดและแคนเบอร์รา เส้นผ่านศูนย์กลางของกล้องโทรทรรศน์คือ 70 เมตร หรือที่เรียกว่าเสาอากาศดาวอังคาร เมื่อเวลาผ่านไป Aventurine ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้ได้ข้อมูลโดยละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อย ดาวเคราะห์ ดาวหาง และวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ด้วยความทันสมัยของกล้องโทรทรรศน์ทำให้รายการความสำเร็จมีการเติบโตมากขึ้น หนึ่งในนั้นคืองานค้นหาบนดวงจันทร์

ชื่อของโครงการนี้คือ "กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร" เนื่องจากกระจกหลักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 39.3 เมตร เป็นที่น่าสังเกตว่ายังอยู่ในขั้นตอนการออกแบบเท่านั้น แต่โครงการ E-ELT (European Extremely Large Telescope) อยู่ระหว่างการก่อสร้างแล้ว ภายในปี 2568 มีการวางแผนว่าจะแล้วเสร็จและเปิดใช้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

ยักษ์ตัวนี้มีกระจกเคลื่อนที่ได้ 798 บาน และกระจกหลักยาว 40 เมตร จะทำให้กล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดบนโลกบดบังกล้องโทรทรรศน์ทั้งหมด ด้วยความช่วยเหลือนี้ มุมมองใหม่ๆ จะเปิดขึ้นในการศึกษาดาวเคราะห์ดวงอื่น โดยเฉพาะดาวเคราะห์ที่อยู่นอกระบบสุริยะ นอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์นี้ จะสามารถศึกษาองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศตลอดจนขนาดของดาวเคราะห์ได้

นอกเหนือจากการค้นพบดาวเคราะห์ดังกล่าวแล้ว กล้องโทรทรรศน์นี้จะศึกษาจักรวาล การพัฒนา และต้นกำเนิดของมัน และจะวัดด้วยว่าจักรวาลขยายตัวเร็วแค่ไหน นอกจากนี้ หน้าที่ของกล้องโทรทรรศน์คือการตรวจสอบและยืนยันข้อมูลและข้อเท็จจริงที่มีอยู่แล้วบางส่วน เช่น ความคงที่เมื่อเวลาผ่านไป ต้องขอบคุณโครงการนี้ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถค้นหาคำตอบของข้อเท็จจริงที่ไม่เคยมีใครรู้จักมาก่อน เช่น ต้นกำเนิดของดาวเคราะห์ องค์ประกอบทางเคมีของดาวเคราะห์ การมีอยู่ของสิ่งมีชีวิต และแม้แต่สติปัญญา

โครงการนี้มีความคล้ายคลึงกับกล้องโทรทรรศน์ฮาวายเอี้ยนเคก ซึ่งครั้งหนึ่งเคยประสบความสำเร็จอย่างมาก มีลักษณะและเทคโนโลยีที่ค่อนข้างคล้ายกัน หลักการทำงานของกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้คือกระจกหลักถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่เคลื่อนไหวได้หลายอย่าง ซึ่งให้พลังและความสามารถขั้นสูงเช่นนี้ เป้าหมายของโครงการนี้คือเพื่อศึกษาส่วนที่ห่างไกลที่สุดของจักรวาล ภาพถ่ายกาแลคซีที่เพิ่งกำเนิดใหม่ พลวัตและการเติบโตของพวกมัน

ตามแหล่งข้อมูลบางแห่ง ราคาโครงการสูงถึงกว่า 1 พันล้านดอลลาร์ ผู้ที่ต้องการเข้าร่วมในโครงการขนาดใหญ่ดังกล่าวประกาศตัวเองทันทีและปรารถนาที่จะสนับสนุนทางการเงินบางส่วนในการก่อสร้าง TMT พวกเขาคือจีนและอินเดีย มีการวางแผนที่จะสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาด 30 เมตรในหมู่เกาะฮาวาย บนภูเขาเมานาเคอา แต่รัฐบาลฮาวายยังคงไม่สามารถแก้ปัญหากับคนพื้นเมืองได้ เนื่องจากพวกเขาต่อต้านการก่อสร้างในสถานที่ศักดิ์สิทธิ์ ความพยายามที่จะบรรลุข้อตกลงกับชาวบ้านยังคงดำเนินต่อไป และมีกำหนดการก่อสร้างซูเปอร์ยักษ์ให้แล้วเสร็จในปี 2565

10. ใหญ่สรุปสำรวจกล้องโทรทรรศน์

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 8.4 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี ยอดเขาเซโรปาชง ความสูง 2,682 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, ออปติคัล

แม้ว่า LSST จะตั้งอยู่ในชิลี แต่ก็เป็นโครงการของสหรัฐฯ และการก่อสร้างได้รับทุนจากชาวอเมริกันทั้งหมด รวมถึง Bill Gates (ซึ่งบริจาคเป็นการส่วนตัว 10 ล้านดอลลาร์จาก 400 ดอลลาร์ที่ต้องการ)

วัตถุประสงค์ของกล้องโทรทรรศน์คือการถ่ายภาพท้องฟ้ายามค่ำคืนที่มีอยู่ทั้งหมดทุกๆ สองสามคืน เพื่อจุดประสงค์นี้ อุปกรณ์จึงติดตั้งกล้อง 3.2 กิกะพิกเซล LSST มีมุมมองที่กว้างมากที่ 3.5 องศา (โดยการเปรียบเทียบ ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์เมื่อมองจากโลกครอบครองเพียง 0.5 องศา) ความสามารถดังกล่าวอธิบายได้ไม่เพียงแต่ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางที่น่าประทับใจของกระจกหลักเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ด้วย LSST ใช้สามกระจกแทนกระจกมาตรฐานสองตัว

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของโครงการนี้คือการค้นหาการปรากฏของสสารมืดและพลังงานมืด การทำแผนที่ทางช้างเผือก การตรวจจับเหตุการณ์ระยะสั้น เช่น การระเบิดของโนวาหรือซูเปอร์โนวา ตลอดจนการลงทะเบียนวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ เช่น ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง โดยเฉพาะใกล้โลกและในแถบไคเปอร์

LSST คาดว่าจะเห็น "แสงแรก" (คำตะวันตกทั่วไปหมายถึงช่วงเวลาที่มีการใช้กล้องโทรทรรศน์เป็นครั้งแรกตามวัตถุประสงค์) ในปี 2563 ขณะนี้อยู่ระหว่างการก่อสร้าง และอุปกรณ์ดังกล่าวมีกำหนดเปิดใช้งานเต็มรูปแบบในปี 2565

9. ใต้แอฟริกันใหญ่กล้องโทรทรรศน์

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 11x 9.8 ม

ที่ตั้ง: แอฟริกาใต้ บนยอดเขาใกล้กับชุมชนซูเธอร์แลนด์ ความสูง 1798 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, ออปติคัล

กล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงที่ใหญ่ที่สุดในซีกโลกใต้ตั้งอยู่ในแอฟริกาใต้ ในพื้นที่กึ่งทะเลทรายใกล้เมืองซูเธอร์แลนด์ หนึ่งในสามของงบประมาณ 36 ล้านดอลลาร์ที่จำเป็นในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ได้รับการสนับสนุนโดยรัฐบาลแอฟริกาใต้ ส่วนที่เหลือแบ่งระหว่างโปแลนด์ เยอรมนี สหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา และนิวซีแลนด์

SALT ถ่ายภาพครั้งแรกในปี พ.ศ. 2548 ไม่นานหลังจากการก่อสร้างเสร็จสิ้น การออกแบบของมันค่อนข้างแปลกสำหรับกล้องโทรทรรศน์แบบออพติคัล แต่พบได้ทั่วไปใน "กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก" รุ่นใหม่: กระจกหลักไม่ใช่กระจกเดี่ยวและประกอบด้วยกระจกหกเหลี่ยม 91 บานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตร ซึ่งแต่ละมุมสามารถเป็นได้ ปรับให้มองเห็นได้ชัดเจน

ออกแบบมาเพื่อการวิเคราะห์รังสีจากวัตถุทางดาราศาสตร์ด้วยภาพและสเปกโตรเมตริกซึ่งกล้องโทรทรรศน์ในซีกโลกเหนือไม่สามารถเข้าถึงได้ พนักงานของ SALT สังเกตควาซาร์ กาแล็กซีใกล้เคียงและระยะไกล และยังติดตามวิวัฒนาการของดวงดาวด้วย

มีกล้องโทรทรรศน์ที่คล้ายกันในอเมริกา เรียกว่า Hobby-Eberly Telescope และตั้งอยู่ในเท็กซัส ในเมืองฟอร์ตเดวิส ทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกและเทคโนโลยีเกือบจะเหมือนกับ SALT ทุกประการ

8. เกะค์ฉันและเค็ก II

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 10 เมตร (ทั้งคู่)

ที่ตั้ง: สหรัฐอเมริกา ฮาวาย ภูเขาเมานาเคอา ความสูง 4145 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, ออปติคัล

กล้องโทรทรรศน์อเมริกันทั้งสองนี้เชื่อมต่อกันเป็นระบบเดียว (อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ทางดาราศาสตร์) และสามารถทำงานร่วมกันเพื่อสร้างภาพเดียวได้ ตำแหน่งอันเป็นเอกลักษณ์ของกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้เป็นหนึ่งในตำแหน่งที่ดีที่สุดในโลกสำหรับสภาพอากาศทางดาราศาสตร์ (ระดับที่ชั้นบรรยากาศขัดขวางคุณภาพของการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์) ทำให้เค็คกลายเป็นหอดูดาวที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดแห่งหนึ่งในประวัติศาสตร์

กระจกหลักของ Keck I และ Keck II นั้นเหมือนกันและมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับกล้องโทรทรรศน์ SALT โดยประกอบด้วยองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ได้ 36 เหลี่ยม อุปกรณ์ของหอดูดาวทำให้สามารถสังเกตท้องฟ้าได้ไม่เพียงแต่ในเชิงแสงเท่านั้น แต่ยังอยู่ในช่วงอินฟราเรดใกล้ด้วย

นอกเหนือจากการเป็นส่วนสำคัญของการวิจัยที่หลากหลายที่สุดแล้ว ปัจจุบัน Keck ยังเป็นหนึ่งในเครื่องมือภาคพื้นดินที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ

7. แกรนกล้องส่องทางไกลคานาเรียส

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 10.4 เมตร

ที่ตั้ง: ประเทศสเปน หมู่เกาะคานารี เกาะลาปัลมา ความสูง 2,267 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, ออปติคัล

การก่อสร้าง GTC สิ้นสุดลงในปี 2552 ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่หอดูดาวเปิดอย่างเป็นทางการ แม้แต่กษัตริย์ฮวน คาร์ลอส ที่ 1 แห่งสเปน ก็มาร่วมพิธีด้วย มีการใช้เงินทั้งหมด 130 ล้านยูโรในโครงการนี้ โดย 90% ได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากสเปน และส่วนที่เหลืออีก 10% ถูกแบ่งเท่า ๆ กันโดยเม็กซิโกและมหาวิทยาลัยฟลอริดา

กล้องโทรทรรศน์นี้สามารถสังเกตดวงดาวในช่วงแสงและช่วงอินฟราเรดกลางได้ และมีเครื่องมือ CanariCam และ Osiris ซึ่งช่วยให้ GTC ทำการศึกษาทางสเปกโตรเมตริก โพลาริเมตริก และโคโรนากราฟิกของวัตถุทางดาราศาสตร์

6. อาเรซิโบหอดูดาว

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 304.8 เมตร

ที่ตั้ง: เปอร์โตริโก อาเรซีโบ ความสูง 497 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, กล้องโทรทรรศน์วิทยุ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุอาเรซีโบเป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในโลก ถูกจับได้หลายครั้งด้วยกล้องถ่ายภาพยนตร์ ตัวอย่างเช่น หอดูดาวปรากฏว่าเป็นสถานที่ของการเผชิญหน้าครั้งสุดท้ายระหว่างเจมส์ บอนด์กับศัตรูของเขาในภาพยนตร์เรื่อง GoldenEye เช่นเดียวกับในภาพยนตร์ไซไฟที่ดัดแปลงจากนวนิยายเรื่อง Sagan "Contact" ของคาร์ล

กล้องโทรทรรศน์วิทยุนี้ยังพบทางเข้าสู่วิดีโอเกม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหนึ่งในแผนที่ผู้เล่นหลายคนของ Battlefield 4 ที่เรียกว่า Rogue Transmission การปะทะกันทางทหารระหว่างทั้งสองฝ่ายเกิดขึ้นรอบๆ โครงสร้างที่คัดลอกมาจาก Arecibo โดยสมบูรณ์

อาเรซิโบดูไม่ธรรมดาจริงๆ: จานกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบหนึ่งในสามของกิโลเมตรถูกวางไว้ในหลุมหินปูนธรรมชาติที่ล้อมรอบด้วยป่าและปกคลุมด้วยอลูมิเนียม ฟีดเสาอากาศแบบเคลื่อนย้ายได้จะถูกแขวนไว้ด้านบน โดยมีสายเคเบิล 18 เส้นรองรับจากเสาสูง 3 ต้นที่ขอบของจานสะท้อนแสง โครงสร้างขนาดมหึมาช่วยให้อาเรซีโบจับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้ในช่วงกว้าง โดยมีความยาวคลื่นตั้งแต่ 3 ซม. ถึง 1 ม.

กล้องโทรทรรศน์วิทยุนี้เริ่มใช้งานครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 60 และถูกนำมาใช้ในการศึกษาจำนวนนับไม่ถ้วนและได้ช่วยในการค้นพบที่สำคัญๆ มากมาย (เช่น ดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์ 4769 Castalia) อาเรซิโบเคยมอบรางวัลโนเบลให้กับนักวิทยาศาสตร์ด้วยซ้ำ ในปี 1974 ฮัลส์และเทย์เลอร์ได้รับรางวัลสำหรับการค้นพบพัลซาร์ในระบบดาวคู่เป็นครั้งแรก (PSR B1913+16)

ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 หอดูดาวแห่งนี้ก็เริ่มถูกนำมาใช้เป็นหนึ่งในเครื่องมือของโครงการ SETI ของอเมริกาในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก

5. อาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่ของ Atacama

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 12 และ 7 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี ทะเลทรายอาตากามา ความสูง 5,058 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ

ในขณะนี้ อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ทางดาราศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 66 ตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 และ 7 เมตร ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่มีราคาแพงที่สุด สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ไต้หวัน แคนาดา ยุโรป และแน่นอน ชิลีใช้เงินไปประมาณ 1.4 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

เนื่องจากจุดประสงค์ของ ALMA คือการศึกษาคลื่นมิลลิเมตรและซับมิลลิเมตร สภาพอากาศที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวคือแห้งและอยู่ในระดับความสูง สิ่งนี้อธิบายตำแหน่งของกล้องโทรทรรศน์ทั้งหกและครึ่งโหลบนที่ราบสูงชิลีในทะเลทรายซึ่งอยู่เหนือระดับน้ำทะเล 5 กม.

กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ค่อยๆ ถูกส่งออกไป โดยเสาอากาศวิทยุตัวแรกเริ่มใช้งานได้ในปี พ.ศ. 2551 และครั้งสุดท้ายในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2556 ซึ่งเป็นช่วงที่ ALMA เปิดตัวอย่างเป็นทางการตามกำลังการผลิตตามแผนที่วางไว้

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์หลักของอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ขนาดยักษ์คือเพื่อศึกษาวิวัฒนาการของอวกาศในระยะแรกสุดของการพัฒนาจักรวาล โดยเฉพาะการกำเนิดและการเปลี่ยนแปลงที่ตามมาของดาวฤกษ์ดวงแรก

4. กล้องโทรทรรศน์ยักษ์มาเจลลัน

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 25.4 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี หอดูดาว Las Campanas ความสูง 2,516 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, ออปติคัล

ไกลออกไปทางตะวันตกเฉียงใต้ของ ALMA ในทะเลทรายอาตากามาเดียวกัน มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อีกตัวหนึ่งซึ่งเป็นโครงการของสหรัฐอเมริกาและออสเตรเลีย - GMT กระจกหลักจะประกอบด้วยส่วนที่อยู่ตรงกลาง 1 ชิ้น และส่วนที่โค้งเล็กน้อยล้อมรอบอย่างสมมาตร 6 ชิ้น ทำให้เกิดเป็นแผ่นสะท้อนแสงเดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 25 เมตร นอกจากตัวสะท้อนแสงขนาดใหญ่แล้ว กล้องโทรทรรศน์จะติดตั้งระบบออพติคแบบปรับได้ใหม่ล่าสุด ซึ่งจะขจัดความบิดเบี้ยวที่เกิดจากชั้นบรรยากาศระหว่างการสังเกตการณ์ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

นักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าปัจจัยเหล่านี้จะทำให้ GMT สามารถสร้างภาพที่คมชัดกว่าฮับเบิลถึง 10 เท่า และน่าจะดีกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ รุ่นต่อที่รอคอยมานานด้วยซ้ำ

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของ GMT คือการวิจัยที่หลากหลาย เช่น การค้นหาและถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบ ศึกษาวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และกาแล็กซี ศึกษาหลุมดำ การปรากฏของพลังงานมืด รวมถึงการสังเกตกาแลคซีรุ่นแรกๆ ระยะการทำงานของกล้องโทรทรรศน์ตามวัตถุประสงค์ที่ระบุไว้คือ ระยะการมองเห็น อินฟราเรดใกล้ และอินฟราเรดกลาง

คาดว่างานทั้งหมดจะแล้วเสร็จภายในปี 2020 แต่ระบุว่า GMT สามารถมองเห็น “แสงแรก” ด้วยกระจก 4 บานทันทีที่นำเข้ามาในดีไซน์ ขณะนี้อยู่ระหว่างดำเนินการสร้างกระจกบานที่สี่

3. กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 30 เมตร

ที่ตั้ง: สหรัฐอเมริกา ฮาวาย ภูเขาเมานาเคอา ความสูง 4,050 เมตรจากระดับน้ำทะเล

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, ออปติคัล

TMT มีวัตถุประสงค์และประสิทธิภาพคล้ายคลึงกับกล้องโทรทรรศน์ GMT และ Hawaiian Keck จากความสำเร็จของ Keck นั้น TMT ที่ใหญ่กว่านั้นมีพื้นฐานมาจากเทคโนโลยีเดียวกันของกระจกหลักที่แบ่งออกเป็นองค์ประกอบหกเหลี่ยมจำนวนมาก (คราวนี้เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นสามเท่าเท่านั้น) และเป้าหมายการวิจัยที่ระบุไว้ของโครงการเกือบจะตรงกันทั้งหมด ด้วยภารกิจของ GMT ไปจนถึงการถ่ายภาพกาแลคซีแรกสุดที่เกือบจะสุดขอบจักรวาล

สื่อเสนอราคาต้นทุนโครงการที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ 900 ล้านดอลลาร์ถึง 1.3 พันล้านดอลลาร์ เป็นที่ทราบกันดีว่าอินเดียและจีนได้แสดงความปรารถนาที่จะเข้าร่วมใน TMT และตกลงที่จะรับภาระผูกพันทางการเงินบางส่วน

ในขณะนี้ได้มีการเลือกสถานที่สำหรับการก่อสร้างแล้ว แต่ยังคงมีการต่อต้านจากกองกำลังบางส่วนในฝ่ายบริหารของฮาวาย เมานาเคอาเป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์สำหรับชาวฮาวายพื้นเมือง และหลายแห่งไม่เห็นด้วยกับการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษอย่างเด็ดขาด

สันนิษฐานว่าปัญหาด้านการบริหารทั้งหมดจะได้รับการแก้ไขในเร็วๆ นี้ และมีแผนการก่อสร้างแล้วเสร็จประมาณปี 2565

2. สี่เหลี่ยมอาร์เรย์กิโลเมตร

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 200 หรือ 90 เมตร

ที่ตั้ง: ออสเตรเลียและแอฟริกาใต้

ประเภท: อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ

หากอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์นี้ถูกสร้างขึ้น มันจะกลายเป็นเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ทรงพลังกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลกถึง 50 เท่า ความจริงก็คือ SKA จะต้องครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1 ตารางกิโลเมตรด้วยเสาอากาศซึ่งจะให้ความไวที่ไม่เคยมีมาก่อน

ในโครงสร้าง SKA มีความคล้ายคลึงกับโครงการ ALMA มาก แต่ขนาดจะใหญ่กว่าโครงการชิลีอย่างมาก ในขณะนี้ มีสองสูตร: สร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 30 ตัวที่มีเสาอากาศสูง 200 เมตร หรือ 150 ตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 90 เมตร ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งความยาวที่จะวางกล้องโทรทรรศน์จะเป็นไปตามแผนของนักวิทยาศาสตร์คือ 3,000 กม.

ในการเลือกประเทศที่จะสร้างกล้องโทรทรรศน์จึงมีการจัดการแข่งขันประเภทหนึ่ง ออสเตรเลียและแอฟริกาใต้เข้าถึง "รอบชิงชนะเลิศ" และในปี 2555 คณะกรรมการพิเศษได้ประกาศการตัดสินใจ: เสาอากาศจะถูกกระจายระหว่างแอฟริกาและออสเตรเลียในระบบทั่วไปนั่นคือ SKA จะตั้งอยู่ในอาณาเขตของทั้งสองประเทศ

ค่าใช้จ่ายที่ประกาศไว้ของเมกะโปรเจ็กต์อยู่ที่ 2 พันล้านดอลลาร์ จำนวนเงินจะถูกแบ่งออกระหว่างหลายประเทศ: สหราชอาณาจักร เยอรมนี จีน ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ เนเธอร์แลนด์ แอฟริกาใต้ อิตาลี แคนาดา และแม้แต่สวีเดน คาดว่าจะก่อสร้างแล้วเสร็จภายในปี 2563

1. ยุโรปอย่างที่สุดใหญ่กล้องโทรทรรศน์

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 39.3 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี บนยอดเขา Cerro Armazones 3,060 เมตร

ประเภท: แผ่นสะท้อนแสง, ออปติคัล

สองสามปี - อาจจะ อย่างไรก็ตามภายในปี 2568 กล้องโทรทรรศน์จะมีความจุเต็มซึ่งจะเกิน TMT ออกไปทั้งหมดสิบเมตรและซึ่งต่างจากโครงการฮาวายตรงที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง เรากำลังพูดถึงผู้นำที่ไม่มีปัญหาในบรรดากล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่รุ่นใหม่ล่าสุด ได้แก่ European Very Large Telescope หรือ E-ELT

กระจกเงาหลักยาวเกือบ 40 เมตรจะประกอบด้วยองค์ประกอบที่เคลื่อนไหวได้ 798 ชิ้น โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.45 เมตร เมื่อรวมกับระบบทัศนศาสตร์แบบปรับได้ที่ทันสมัยที่สุด จะทำให้กล้องโทรทรรศน์ทรงพลังมาก ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ ไม่เพียงแต่จะสามารถค้นหาดาวเคราะห์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลกเท่านั้น แต่ยังจะสามารถใช้สเปกโตรกราฟเพื่อศึกษา องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศซึ่งเปิดโอกาสใหม่อย่างสมบูรณ์ในการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

นอกเหนือจากการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบแล้ว E-ELT จะศึกษาระยะเริ่มต้นของการพัฒนาของจักรวาล พยายามวัดความเร่งที่แน่นอนของการขยายตัวของจักรวาล และทดสอบค่าคงที่ทางกายภาพของความคงตัวเมื่อเวลาผ่านไป กล้องโทรทรรศน์ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เจาะลึกยิ่งขึ้นกว่าเดิมเกี่ยวกับการกำเนิดของดาวเคราะห์และเคมีดึกดำบรรพ์ของพวกเขาในการค้นหาน้ำและอินทรียวัตถุ ซึ่งหมายความว่า E-ELT จะช่วยตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานหลายประการ รวมถึงคำถามที่ส่งผลต่อต้นกำเนิดของชีวิต

ค่าใช้จ่ายของกล้องโทรทรรศน์ที่ประกาศโดยตัวแทนของหอดูดาวยุโรปตอนใต้ (ผู้เขียนโครงการ) คือ 1 พันล้านยูโร