(กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb ที่กำลังโคจรรอบดวงอาทิตย์พร้อมกับโลกของเรา Cr.Space)
เมื่อนักดาราศาสตร์มองออกไปในระยะห่างอันกว้างใหญ่ของอวกาศ นั่นคือพวกเขากำลังมองย้อนเวลากลับไป ขณะที่กล้องโทรทรรศน์ก็เป็นเหมือนเครื่องย้อนเวลาเช่นกัน นั่นเพราะว่าแสงที่อยู่ห่างไกลในอวกาศจะใช้เวลานานกว่าจะมาถึงเรา แต่เมื่อแสงที่อยู่ไกลๆ นั้นเข้ามาในกล้องโทรทรรศน์ของเรา มันก็จะเป็นเหมือนซากดึกดำบรรพ์ที่หายไปนานและรอการค้นพบ
ในทำนองเดียวกับที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาซากดึกดำบรรพ์บนโลกเพื่อทำความเข้าใจยุคสมัยที่ล่วงไป นักดาราศาสตร์ก็สามารถจัดทำแผนภูมิวิวัฒนาการของจักรวาลได้ด้วยการดูแสงดาวจากช่วงอายุต่างๆ ถึงอย่างนั้นก็มีขีดจำกัดว่าเราจะมองย้อนเวลาได้ไกลแค่ไหน แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศ Hubble ที่กำลังโคจรรอบโลกอยู่ในขณะนี้สามารถย้อนเวลากลับไปได้ถึง13.3 พันล้านปี และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb(JWST) ผู้สืบทอดตำแหน่งสามารถย้อนเวลากลับไปได้ไกลกว่า แต่นักดาราศาสตร์ยังหวังว่าจะมีกล้องโทรทรรศน์ใหม่ๆ และนวัตกรรมที่อาจมองเห็นได้ลึกลงไปในความมืดส่วนใหญ่ที่ปกคลุมจักรวาลมาเป็นเวลานาน
เพื่อให้มนุษย์ก็จะสามารถรวมไทม์ไลน์ของประวัติศาสตร์จักรวาลของเราได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ขณะนี้จึงมีกล้องโทรทรรศน์ใหม่จำนวนหนึ่งทั้งในอวกาศและบนพื้นดิน กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อสำรวจจักรวาลในขอบเขตที่ไม่เคยมีมาก่อน เพื่อเตรียมพื้นที่สำหรับยุคใหม่ของดาราศาสตร์ ที่จะแสดงให้เห็นว่าจักรวาลถือกำเนิดและพัฒนาอย่างไร ต่อไปนี้คือกล้องโทรทรรศน์ที่ล้ำสมัยที่สุดบางส่วนบนขอบฟ้า
Thirty Meter Telescope
กล้องโทรทรรศน์ Thirty Meter Telescope (TMT) เป็นความร่วมมือระหว่างประเทศ CalTech, Universities of California, Canada, Japan, China และ India ตั้งชื่อตามกระจกหลักที่กว้างที่สุดซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะของกระจก 30 ม. และมีพื้นที่ที่มากกว่ากล้องโทรทรรศน์แสงที่มองเห็นได้ในปัจจุบันที่ใหญ่ที่สุดในโลกถึง 9 เท่า
ภาพจาก TMT จะคมชัดและลึกกว่าภาพจาก Hubble มากกว่า 12 เท่าและให้รายละเอียดที่ดีกว่ากล้องโทรทรรศน์อื่นที่มีอยู่ทั้งบนพื้นดินและในอวกาศถึง 3 เท่า การเพิ่มขึ้นเหล่านี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเราแก้ไขเอฟเฟกต์การเบลอของชั้นบรรยากาศของโลกด้วยเลนส์ปรับแสงแบบพิเศษ (Adaptive Optics) ดังนั้น Maunakea ในฮาวายเป็นหนึ่งในสถานที่ที่ดีที่สุดในโลกสำหรับการใช้เลนส์แบบปรับได้เพื่อทำให้ภาพคมชัดขึ้น เนื่องจากบรรยากาศทั่วไปนั้นสงบ มั่นคง และส่วนใหญ่มักไม่มีเมฆและสภาพอากาศ เมื่อสร้างเสร็จแล้ว TMT จะเป็นกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ล้ำหน้าและทรงพลังที่สุดในประวัติศาสตร์ และจะเป็นกล้องโทรทรรศน์ optical/near-infrared ที่ใหญ่ที่สุดในซีกโลกเหนือ
TMT จะปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลได้ดีขึ้นด้วยการศึกษาแหล่งกำเนิดแสงที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วน เช่นเดียวกับฟิสิกส์ของเอกภพยุคแรกเพื่อจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เข้าใจในสสารมืด อย่างไรก็ตาม ตอนนี้มีการประท้วงเกี่ยวกับการวางกล้องโทรทรรศน์ในฮาวาย ทำให้การก่อสร้างล่าช้าออกไป แต่คาดว่ากล้องโทรทรรศน์จะเปิดตัวภายในปี 2027
Extremely Large Telescope
กล้องโทรทรรศน์ Extremely Large Telescope(ELT) จะกลายเป็นหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินที่ใหญ่ที่สุดในช่วงแสง (optical range)ส่วนประกอบหลักคือโดมหมุนขนาดใหญ่สูง 80 ม. หนัก 6,100 ตัน เส้นผ่านศูนย์กลางของห้องโดมจะอยู่ที่ 88 ม.เทียบได้กับพื้นที่สนามฟุตบอล จะเป็นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่มีกระจกหลักแบบแบ่งส่วนเส้นผ่านศูนย์กลาง 39.3 ม. (130 ฟุต) โดยมีองค์ประกอบหกเหลี่ยม 798 ชิ้นที่ทำงานร่วมกันทั้งหมดพร้อมกระจกรองที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 4.2 ม. (14 ฟุต) ในพื้นที่รวม 978 ตร.ม. น้ำหนัก 132 ตันภายในโดม
ELT เป็นหอดูดาวที่มีการออกแบบเน้นการใช้เทคโนโลยีการปรับแสงแบบใหม่ มีจุดมุ่งหมายเพื่อรวบรวมแสงที่มากกว่าดวงตามนุษย์ 100 ล้านเท่า หอจะถูกควบคุมแบบเรียลไทม์โดยระบบเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงที่ให้การจัดตำแหน่งออปติคัลคงที่ ด้วยเหตุนี้ ELT จึงสามารถเก็บแสงได้มากกว่ากล้องโทร ทรรศน์ออปติคอลที่ใหญ่ที่สุดถึง15 เท่า นอกจากนี้ ยังมี 8 laser guide star ลำแสงเลเซอร์ที่ใช้ในดาราศาสตร์ด้วยการถ่ายภาพด้วยเลนส์แบบปรับได้ และเครื่องมือวิทยาศาสตร์อีกหลายชิ้น เพื่อให้สามารถแก้ไข adaptive optics ของบรรยากาศที่โลกได้รับ
เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของกล้องใหม่นี้ จะถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรง ศึกษาชั้นบรรยากาศของพวกมัน สังเกตการกำเนิดของระบบดาวเคราะห์ดวงใหม่ ความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบางส่วน หลุมดำ วิวัฒนาการทางช้างเผือกและช่วงแรกๆ ของจักรวาล รวมถึงช่วยวัดความเร่งของการขยายตัวของเอกภพด้วย เมื่อสร้างเสร็จ ELT จะเป็นกล้องโทรทรรศน์แสง/อินฟราเรดใกล้ที่มองเห็นได้ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งอาจจะมาแทนที่ Very Large Telescope ของ ESO ตอนนี้อยู่ระหว่างการก่อสร้างบนยอดเขาที่ชื่อว่า Cerro Armazones ในทะเลทราย Atacama ทางตอนเหนือของชิลี คาดว่าจะมีการเปิดตัวกล้องในปี 2027
Giant Magellan Telescope
Giant Magellan Telescope(GMT) จะเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างมา ถือเป็นอนาคตในการสำรวจอวกาศที่ได้รับการออก แบบโดยใช้กระจกเงาที่ใหญ่ที่สุดในโลก เพื่อช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นอวกาศได้ไกลกว่าด้วยรายละเอียดที่มากกว่ากล้องโทรทรรศน์ออปติคอลอื่นๆก่อนหน้า โดยกระจกมีเมทริกซ์ขนาด 25.4 ม.ประกอบด้วยกระจกหลัก 7 บานเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.4 ม.น้ำหนัก 18 ตันในพื้นที่เก็บแสงรวม 368 ตร.ม.จะให้ภาพที่คมชัดเพียงพอที่จะแยกแยะรายละเอียดเล็กๆน้อยๆ ของเหรียญได้จากระยะทางเกือบ160 ก.ม. ความสามารถดังกล่าวจะช่วยให้สามารถสร้างภาพที่ละเอียดที่สุดของจักรวาล แม้แต่ความละเอียดที่สุดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ JWST ซึ่งทำให้โลกประหลาดใจเมื่อไม่นานนี้
ความละเอียดเชิงมุมที่ไม่เคยมีมาก่อนนี้ รวมกับสเปกโตรกราฟที่ปฏิวัติวงการและกล้องคอนทราสต์สูง จะทำงานร่วมกันโดยตรงกับ JWST เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหม่ ซึ่ง GMT จะเป็นขั้นตอนต่อไปในการศึกษาฟิสิกส์และเคมีของแหล่งกำเนิดแสงที่จางที่สุดในอวกาศที่ JWST จะระบุ ซึ่งรวมถึงการค้นหาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่อาจอาศัยอยู่ได้ตลอดชีวิต การศึกษาดาราจักรแรกที่ก่อตัวในจักรวาล ค้นหาเบาะแสที่จะไขความลึกลับของสสารมืด พลังงานมืด หลุมดำ และการก่อตัวของเอกภพเอง
โครงสร้างที่เสร็จแล้วจะมีความสูง 39 ม.(12 ชั้น) หนัก 2,100 ตัน ตั้งอยู่ในตัวถังยาว 65 ม. สามารถหมุนได้เต็มที่ภายในเวลาเกือบ 3 นาที กระจกทั้ง 7 แบบปรับได้สามารถเปลี่ยนรูปร่างของพื้นผิวที่มีความหนา 2 ม.ม.ได้ 2,000 ครั้ง/วินาที เพื่อแก้ไขผลกระทบของการเบลอของชั้นบรรยากาศของโลกในขอบเขตการมองเห็นที่กว้างที่สุดกว่ากล้องโทรทรรศน์ใดๆ ตามข้อกำหนด GMT จะมีประสิทธิภาพมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ JWST 4 เท่า มีพลังมากกว่า Hubble 10 เท่าและมีพลังมากกว่ากล้องโทรทรรศน์วิจัยที่มีอยู่ 200 เท่า เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว GMT จะมองดูอวกาศจากมุมสูงในทะเลทราย Atacama ในชิลี ซึ่งขึ้นชื่อในด้านสถานที่สำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ คาดว่าการก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์จะแล้วเสร็จในปี 2029
The Legacy Survey of Space and Time
Legacy Survey of Space and Time (LSST) เดิมชื่อว่า "Large Synoptic Survey Telescope" จะมองเข้าไปในอวกาศอย่างที่ไม่เคยมีการทดลองมา ก่อน จะเป็นการสำรวจทางดาราศาสตร์ในสนามกว้างที่ไม่มีใครเทียบได้ของจักรวาลของเรา ซึ่งมีปริมาตรที่กว้างและลึกกว่าการสำรวจก่อนหน้านี้ทั้งหมด รวมกัน โดยจะติดตั้งกล้องดิจิตอลที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา ด้วยความละเอียดมหาศาลถึง 3.2 พันล้านพิกเซล ปริมาณข้อมูลที่จะรวบรวมทุกคืนคือ15 เทราไบต์ ที่จะรวมข้อมูลเกี่ยวกับความสว่าง ตำแหน่ง รูปร่าง และสีของวัตถุในท้องฟ้ายามค่ำคืน
การรวมอาร์เรย์เซ็นเซอร์กล้อง 3.2 พันล้านพิกเซลจะเป็นเหมือนซูเปอร์คอมพิวเตอร์อันทรงพลัง เครือข่ายการประมวลผลและการกระจายข้อมูลที่ซับซ้อน และกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ จะสามารถให้ความกระจ่างเกี่ยวกับความลึกลับที่เป็นรากฐานของความเข้าใจในจักรวาลของเราจาก signatures อันห่างไกลของพลังงานมืด ไปจนถึงดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกซึ่ง LSST จะจับมันไว้ทั้งหมด ซึ่งการออกแบบ LSST นั้นจะพิจารณาจากตัวกำหนดหลัก 3 ประการนั่นคือ กว้าง เร็ว และลึก
LSST จะถูกสร้างขึ้นที่หอดูดาว Vera C.Rubin บนยอดเขา Cerro Pachon ในทะเลทราย Atacama,ชิลี การสำรวจดาราศาสตร์เชิงแสงที่มีความทะเยอ ทะยานและครอบคลุมที่สุดนี้มีแนวคิดคือ การแสดงพื้นที่ขนาดใหญ่ของท้องฟ้าด้วยความถี่ ที่นักดาราศาสตร์จะได้ฟิล์มแบบเฟรมต่อเฟรมของเอกภพที่สังเกตได้ด้วยความละเอียดอย่างที่สุด ในขณะที่กล้องโทรทรรศน์อื่นๆ มุ่งเน้นไปที่วัตถุบางอย่างบนท้องฟ้า LSST จะจับภาพพาโนรามาที่กว้างที่สุดที่มองเห็นได้ ทั้งหมด 2 ครั้งต่อสัปดาห์เป็นเวลา 10 ปี
LSST จะรวบรวมข้อมูลดิบมากกว่า 50 PB ส่งผลให้มีการสำรวจมากกว่า 30 ล้านล้านแหล่งจากแหล่งทางดาราศาสตร์ 40 พันล้านแห่ง มันจะวัดตำแหน่งและคุณสมบัติของดาวมากกว่า 20 พันล้านดวง หรือ 10% ของดาวทั้งหมดในทางช้างเผือก คลังข้อมูลสาธารณะขนาดใหญ่เหล่านี้จะพัฒนาความรู้และการศึกษาวิจัยทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่คุณสมบัติของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก ไปจนถึงการจำแนกลักษณะของสสารมืดและพลังงานมืดที่ประกอบขึ้นเป็น 95 % ของจักรวาล เช่นเดียวกับการก่อตัวของกาแลคซีและดาวเคราะห์น้อยที่อาจเป็นอันตราย เมื่อ LSST ใช้งานได้ มันจะผลักดันขอบเขตของดารา ศาสตร์ฟิสิกส์และจักรวาลวิทยาด้วยชุดข้อมูลใหม่ที่น่าทึ่ง
ขณะนี้ LSST อยู่ในระหว่างการก่อสร้าง
Cr.
https://universemagazine.com/en/powerful-than-james-webb-top-4-telescopes-to-build-by-2030/
Cr.
https://www.vox.com/science-and-health/2021/9/29/22679217/webb-space-telescope-limitations-future-telescopes /Brian Resnick
Cr.
https://www.popularmechanics.com/space/telescopes/g2961/telescopes-of-the-future/
Cr.
https://spie.org/news/6154-a-high-definition-space-telescope-for-the-2030s?SSO=1 /Marc Postman, Heidi Hammel, Julianne Dalcanton และ Sara Seager
Cr.
https://www.inverse.com/science/extremely-large-telescope-construction/amp /2022
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังแห่งอนาคตภายในปี 2030
เมื่อนักดาราศาสตร์มองออกไปในระยะห่างอันกว้างใหญ่ของอวกาศ นั่นคือพวกเขากำลังมองย้อนเวลากลับไป ขณะที่กล้องโทรทรรศน์ก็เป็นเหมือนเครื่องย้อนเวลาเช่นกัน นั่นเพราะว่าแสงที่อยู่ห่างไกลในอวกาศจะใช้เวลานานกว่าจะมาถึงเรา แต่เมื่อแสงที่อยู่ไกลๆ นั้นเข้ามาในกล้องโทรทรรศน์ของเรา มันก็จะเป็นเหมือนซากดึกดำบรรพ์ที่หายไปนานและรอการค้นพบ
ในทำนองเดียวกับที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาซากดึกดำบรรพ์บนโลกเพื่อทำความเข้าใจยุคสมัยที่ล่วงไป นักดาราศาสตร์ก็สามารถจัดทำแผนภูมิวิวัฒนาการของจักรวาลได้ด้วยการดูแสงดาวจากช่วงอายุต่างๆ ถึงอย่างนั้นก็มีขีดจำกัดว่าเราจะมองย้อนเวลาได้ไกลแค่ไหน แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศ Hubble ที่กำลังโคจรรอบโลกอยู่ในขณะนี้สามารถย้อนเวลากลับไปได้ถึง13.3 พันล้านปี และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb(JWST) ผู้สืบทอดตำแหน่งสามารถย้อนเวลากลับไปได้ไกลกว่า แต่นักดาราศาสตร์ยังหวังว่าจะมีกล้องโทรทรรศน์ใหม่ๆ และนวัตกรรมที่อาจมองเห็นได้ลึกลงไปในความมืดส่วนใหญ่ที่ปกคลุมจักรวาลมาเป็นเวลานาน
เพื่อให้มนุษย์ก็จะสามารถรวมไทม์ไลน์ของประวัติศาสตร์จักรวาลของเราได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ขณะนี้จึงมีกล้องโทรทรรศน์ใหม่จำนวนหนึ่งทั้งในอวกาศและบนพื้นดิน กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อสำรวจจักรวาลในขอบเขตที่ไม่เคยมีมาก่อน เพื่อเตรียมพื้นที่สำหรับยุคใหม่ของดาราศาสตร์ ที่จะแสดงให้เห็นว่าจักรวาลถือกำเนิดและพัฒนาอย่างไร ต่อไปนี้คือกล้องโทรทรรศน์ที่ล้ำสมัยที่สุดบางส่วนบนขอบฟ้า
กล้องโทรทรรศน์ Thirty Meter Telescope (TMT) เป็นความร่วมมือระหว่างประเทศ CalTech, Universities of California, Canada, Japan, China และ India ตั้งชื่อตามกระจกหลักที่กว้างที่สุดซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉพาะของกระจก 30 ม. และมีพื้นที่ที่มากกว่ากล้องโทรทรรศน์แสงที่มองเห็นได้ในปัจจุบันที่ใหญ่ที่สุดในโลกถึง 9 เท่า
ภาพจาก TMT จะคมชัดและลึกกว่าภาพจาก Hubble มากกว่า 12 เท่าและให้รายละเอียดที่ดีกว่ากล้องโทรทรรศน์อื่นที่มีอยู่ทั้งบนพื้นดินและในอวกาศถึง 3 เท่า การเพิ่มขึ้นเหล่านี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเราแก้ไขเอฟเฟกต์การเบลอของชั้นบรรยากาศของโลกด้วยเลนส์ปรับแสงแบบพิเศษ (Adaptive Optics) ดังนั้น Maunakea ในฮาวายเป็นหนึ่งในสถานที่ที่ดีที่สุดในโลกสำหรับการใช้เลนส์แบบปรับได้เพื่อทำให้ภาพคมชัดขึ้น เนื่องจากบรรยากาศทั่วไปนั้นสงบ มั่นคง และส่วนใหญ่มักไม่มีเมฆและสภาพอากาศ เมื่อสร้างเสร็จแล้ว TMT จะเป็นกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ล้ำหน้าและทรงพลังที่สุดในประวัติศาสตร์ และจะเป็นกล้องโทรทรรศน์ optical/near-infrared ที่ใหญ่ที่สุดในซีกโลกเหนือ
TMT จะปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลได้ดีขึ้นด้วยการศึกษาแหล่งกำเนิดแสงที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วน เช่นเดียวกับฟิสิกส์ของเอกภพยุคแรกเพื่อจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เข้าใจในสสารมืด อย่างไรก็ตาม ตอนนี้มีการประท้วงเกี่ยวกับการวางกล้องโทรทรรศน์ในฮาวาย ทำให้การก่อสร้างล่าช้าออกไป แต่คาดว่ากล้องโทรทรรศน์จะเปิดตัวภายในปี 2027
กล้องโทรทรรศน์ Extremely Large Telescope(ELT) จะกลายเป็นหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินที่ใหญ่ที่สุดในช่วงแสง (optical range)ส่วนประกอบหลักคือโดมหมุนขนาดใหญ่สูง 80 ม. หนัก 6,100 ตัน เส้นผ่านศูนย์กลางของห้องโดมจะอยู่ที่ 88 ม.เทียบได้กับพื้นที่สนามฟุตบอล จะเป็นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่มีกระจกหลักแบบแบ่งส่วนเส้นผ่านศูนย์กลาง 39.3 ม. (130 ฟุต) โดยมีองค์ประกอบหกเหลี่ยม 798 ชิ้นที่ทำงานร่วมกันทั้งหมดพร้อมกระจกรองที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 4.2 ม. (14 ฟุต) ในพื้นที่รวม 978 ตร.ม. น้ำหนัก 132 ตันภายในโดม
ELT เป็นหอดูดาวที่มีการออกแบบเน้นการใช้เทคโนโลยีการปรับแสงแบบใหม่ มีจุดมุ่งหมายเพื่อรวบรวมแสงที่มากกว่าดวงตามนุษย์ 100 ล้านเท่า หอจะถูกควบคุมแบบเรียลไทม์โดยระบบเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงที่ให้การจัดตำแหน่งออปติคัลคงที่ ด้วยเหตุนี้ ELT จึงสามารถเก็บแสงได้มากกว่ากล้องโทร ทรรศน์ออปติคอลที่ใหญ่ที่สุดถึง15 เท่า นอกจากนี้ ยังมี 8 laser guide star ลำแสงเลเซอร์ที่ใช้ในดาราศาสตร์ด้วยการถ่ายภาพด้วยเลนส์แบบปรับได้ และเครื่องมือวิทยาศาสตร์อีกหลายชิ้น เพื่อให้สามารถแก้ไข adaptive optics ของบรรยากาศที่โลกได้รับ
เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของกล้องใหม่นี้ จะถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรง ศึกษาชั้นบรรยากาศของพวกมัน สังเกตการกำเนิดของระบบดาวเคราะห์ดวงใหม่ ความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบางส่วน หลุมดำ วิวัฒนาการทางช้างเผือกและช่วงแรกๆ ของจักรวาล รวมถึงช่วยวัดความเร่งของการขยายตัวของเอกภพด้วย เมื่อสร้างเสร็จ ELT จะเป็นกล้องโทรทรรศน์แสง/อินฟราเรดใกล้ที่มองเห็นได้ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งอาจจะมาแทนที่ Very Large Telescope ของ ESO ตอนนี้อยู่ระหว่างการก่อสร้างบนยอดเขาที่ชื่อว่า Cerro Armazones ในทะเลทราย Atacama ทางตอนเหนือของชิลี คาดว่าจะมีการเปิดตัวกล้องในปี 2027
ความละเอียดเชิงมุมที่ไม่เคยมีมาก่อนนี้ รวมกับสเปกโตรกราฟที่ปฏิวัติวงการและกล้องคอนทราสต์สูง จะทำงานร่วมกันโดยตรงกับ JWST เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหม่ ซึ่ง GMT จะเป็นขั้นตอนต่อไปในการศึกษาฟิสิกส์และเคมีของแหล่งกำเนิดแสงที่จางที่สุดในอวกาศที่ JWST จะระบุ ซึ่งรวมถึงการค้นหาชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่อาจอาศัยอยู่ได้ตลอดชีวิต การศึกษาดาราจักรแรกที่ก่อตัวในจักรวาล ค้นหาเบาะแสที่จะไขความลึกลับของสสารมืด พลังงานมืด หลุมดำ และการก่อตัวของเอกภพเอง
โครงสร้างที่เสร็จแล้วจะมีความสูง 39 ม.(12 ชั้น) หนัก 2,100 ตัน ตั้งอยู่ในตัวถังยาว 65 ม. สามารถหมุนได้เต็มที่ภายในเวลาเกือบ 3 นาที กระจกทั้ง 7 แบบปรับได้สามารถเปลี่ยนรูปร่างของพื้นผิวที่มีความหนา 2 ม.ม.ได้ 2,000 ครั้ง/วินาที เพื่อแก้ไขผลกระทบของการเบลอของชั้นบรรยากาศของโลกในขอบเขตการมองเห็นที่กว้างที่สุดกว่ากล้องโทรทรรศน์ใดๆ ตามข้อกำหนด GMT จะมีประสิทธิภาพมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ JWST 4 เท่า มีพลังมากกว่า Hubble 10 เท่าและมีพลังมากกว่ากล้องโทรทรรศน์วิจัยที่มีอยู่ 200 เท่า เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว GMT จะมองดูอวกาศจากมุมสูงในทะเลทราย Atacama ในชิลี ซึ่งขึ้นชื่อในด้านสถานที่สำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ คาดว่าการก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์จะแล้วเสร็จในปี 2029
Legacy Survey of Space and Time (LSST) เดิมชื่อว่า "Large Synoptic Survey Telescope" จะมองเข้าไปในอวกาศอย่างที่ไม่เคยมีการทดลองมา ก่อน จะเป็นการสำรวจทางดาราศาสตร์ในสนามกว้างที่ไม่มีใครเทียบได้ของจักรวาลของเรา ซึ่งมีปริมาตรที่กว้างและลึกกว่าการสำรวจก่อนหน้านี้ทั้งหมด รวมกัน โดยจะติดตั้งกล้องดิจิตอลที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา ด้วยความละเอียดมหาศาลถึง 3.2 พันล้านพิกเซล ปริมาณข้อมูลที่จะรวบรวมทุกคืนคือ15 เทราไบต์ ที่จะรวมข้อมูลเกี่ยวกับความสว่าง ตำแหน่ง รูปร่าง และสีของวัตถุในท้องฟ้ายามค่ำคืน
การรวมอาร์เรย์เซ็นเซอร์กล้อง 3.2 พันล้านพิกเซลจะเป็นเหมือนซูเปอร์คอมพิวเตอร์อันทรงพลัง เครือข่ายการประมวลผลและการกระจายข้อมูลที่ซับซ้อน และกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ จะสามารถให้ความกระจ่างเกี่ยวกับความลึกลับที่เป็นรากฐานของความเข้าใจในจักรวาลของเราจาก signatures อันห่างไกลของพลังงานมืด ไปจนถึงดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกซึ่ง LSST จะจับมันไว้ทั้งหมด ซึ่งการออกแบบ LSST นั้นจะพิจารณาจากตัวกำหนดหลัก 3 ประการนั่นคือ กว้าง เร็ว และลึก
LSST จะถูกสร้างขึ้นที่หอดูดาว Vera C.Rubin บนยอดเขา Cerro Pachon ในทะเลทราย Atacama,ชิลี การสำรวจดาราศาสตร์เชิงแสงที่มีความทะเยอ ทะยานและครอบคลุมที่สุดนี้มีแนวคิดคือ การแสดงพื้นที่ขนาดใหญ่ของท้องฟ้าด้วยความถี่ ที่นักดาราศาสตร์จะได้ฟิล์มแบบเฟรมต่อเฟรมของเอกภพที่สังเกตได้ด้วยความละเอียดอย่างที่สุด ในขณะที่กล้องโทรทรรศน์อื่นๆ มุ่งเน้นไปที่วัตถุบางอย่างบนท้องฟ้า LSST จะจับภาพพาโนรามาที่กว้างที่สุดที่มองเห็นได้ ทั้งหมด 2 ครั้งต่อสัปดาห์เป็นเวลา 10 ปี
LSST จะรวบรวมข้อมูลดิบมากกว่า 50 PB ส่งผลให้มีการสำรวจมากกว่า 30 ล้านล้านแหล่งจากแหล่งทางดาราศาสตร์ 40 พันล้านแห่ง มันจะวัดตำแหน่งและคุณสมบัติของดาวมากกว่า 20 พันล้านดวง หรือ 10% ของดาวทั้งหมดในทางช้างเผือก คลังข้อมูลสาธารณะขนาดใหญ่เหล่านี้จะพัฒนาความรู้และการศึกษาวิจัยทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่คุณสมบัติของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก ไปจนถึงการจำแนกลักษณะของสสารมืดและพลังงานมืดที่ประกอบขึ้นเป็น 95 % ของจักรวาล เช่นเดียวกับการก่อตัวของกาแลคซีและดาวเคราะห์น้อยที่อาจเป็นอันตราย เมื่อ LSST ใช้งานได้ มันจะผลักดันขอบเขตของดารา ศาสตร์ฟิสิกส์และจักรวาลวิทยาด้วยชุดข้อมูลใหม่ที่น่าทึ่ง
Cr.https://universemagazine.com/en/powerful-than-james-webb-top-4-telescopes-to-build-by-2030/
Cr.https://www.vox.com/science-and-health/2021/9/29/22679217/webb-space-telescope-limitations-future-telescopes /Brian Resnick
Cr.https://www.popularmechanics.com/space/telescopes/g2961/telescopes-of-the-future/
Cr.https://spie.org/news/6154-a-high-definition-space-telescope-for-the-2030s?SSO=1 /Marc Postman, Heidi Hammel, Julianne Dalcanton และ Sara Seager
Cr.https://www.inverse.com/science/extremely-large-telescope-construction/amp /2022
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)