กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก

ภาพจำลองของ ELT โดยศิลปิน
ชื่อเรียกอื่น	อีแอลที
สถานที่ตั้ง	เซอร์โร อาร์มาโซเนส , จังหวัดอันโตฟากัสตา , แคว้นอันโตฟากัสตา , ชิลี
พิกัด	24°35′21″ใต้70°11′30″ตะวันตก / 24.5893°S 70.1916°W / -24.5893; -70.1916
ระดับความสูง	3,046 เมตร (9,993 ฟุต)
ความยาวคลื่น	ช่วงคลื่นแสงถึงอินฟราเรดกลาง
สร้าง	26 พฤษภาคม 2560
เส้นผ่านศูนย์กลาง	39.5 เมตร (129 ฟุต 7 นิ้ว)
เส้นผ่านศูนย์กลางรอง	4.09 เมตร (13 ฟุต 5 นิ้ว)
เส้นผ่านศูนย์กลางระดับที่สาม	3.75 เมตร (12 ฟุต 4 นิ้ว)
ความละเอียดเชิงมุม	0.005 อาร์คเซคอนด์
พื้นที่เก็บรวบรวม	978 ตารางเมตร( 10,530 ตารางฟุต)
ระยะโฟกัส	684.022 เมตร (2,244 ฟุต 2.0 นิ้ว)
การติดตั้ง	ระดับความสูงเหนือมุมอะซิมุธ
ของปิดล้อม	เส้นผ่านศูนย์กลาง 86 เมตร ความสูง 74 เมตร
เว็บไซต์	elt.eso.org​​
ที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก
สื่อที่เกี่ยวข้องบน Commons
[ แก้ไขในวิกิดาต้า ]

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษ ( ELT ) เป็นหอดูดาวทางดาราศาสตร์ที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง^{[ 1 ]}เมื่อสร้างเสร็จแล้ว จะเป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษทางแสงและอินฟราเรดช่วงกลางที่ ใหญ่ที่สุดในโลก เป็นส่วนหนึ่งของ หน่วยงาน หอดูดาวทางใต้ของยุโรป (ESO) ตั้งอยู่บนยอดเขาเซร์โร อาร์มาโซเนสในทะเลทรายอาตากามา ทางตอน เหนือของชิลี ห่างจากสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่เดิมที่ หอดูดาวปารานัล 23 กิโลเมตร

การออกแบบประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่มีกระจกหลักแบบแบ่งส่วน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 39.3 เมตร (130 ฟุต) และกระจกรองขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.25 เมตร (14 ฟุต) กล้องโทรทรรศน์นี้ติดตั้งระบบปรับแสงอัตโนมัติ หน่วย เลเซอร์นำทางดาว 6 หน่วยและเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ต่างๆ^{[ 2 ] [ 3 ]}การออกแบบหอดูดาวนี้จะรวบรวมแสงได้มากกว่าดวงตาของมนุษย์ถึง 100 ล้านเท่า เทียบเท่ากับแสงที่มากกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอล ที่ใหญ่ที่สุด ที่มีอยู่ในปี 2025 ประมาณ 10 เท่า พร้อมความสามารถในการแก้ไขการบิดเบือนของบรรยากาศ มีพื้นที่รวบรวมแสงประมาณ 250 เท่าของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและตามข้อกำหนดของ ELT จะให้ภาพที่คมชัดกว่าภาพจากฮับเบิลถึง 15 เท่า^{[ 4 ]}

เดิมทีโครงการนี้มีชื่อว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษแห่งยุโรป ( E-ELT ) แต่ชื่อถูกย่อลงในปี 2017 ^{[ 5 ]} ELT มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาความรู้ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์โดยทำให้สามารถศึกษาดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ดวงอื่น กาแล็กซีแรกในจักรวาล หลุมดำมวลมหาศาล ธรรมชาติของภาคส่วนมืดของจักรวาล และตรวจจับน้ำและโมเลกุลอินทรีย์ในจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นได้ อย่างละเอียด ^{[ 6 ]}ตามแผนในปี 2011 คาดว่าการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกนี้จะใช้เวลา 11 ปี ตั้งแต่ปี 2014 ถึง 2025 ^{[ 7 ]}

เมื่อวันที่ 11 มิถุนายน 2012 สภา ESO ได้อนุมัติแผนงานของโครงการ ELT เพื่อเริ่มงานก่อสร้างที่บริเวณกล้องโทรทรรศน์ โดยการก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์เองนั้นขึ้นอยู่กับข้อตกลงขั้นสุดท้ายกับรัฐบาลของประเทศสมาชิกบางประเทศ^{[ 8 ]}งานก่อสร้างที่บริเวณ ELT เริ่มขึ้นในเดือนมิถุนายน 2014 ^{[ 9 ]}ภายในเดือนธันวาคม 2014 ESO ได้รับเงินทุนมากกว่า 90% ของเงินทุนทั้งหมดและอนุมัติให้เริ่มการก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งคาดว่าจะใช้งบประมาณประมาณหนึ่งพันล้านยูโรสำหรับระยะการก่อสร้างแรก^{[ 10 ]}พิธีวางศิลาฤกษ์กล้องโทรทรรศน์จัดขึ้นเมื่อวันที่ 26 พฤษภาคม 2017 ซึ่งเป็นการเริ่มต้นการก่อสร้างโครงสร้างหลักของโดมและกล้องโทรทรรศน์^{[ 11 ] [ 12 ]}กล้องโทรทรรศน์ผ่านจุดกึ่งกลางในการพัฒนาและการก่อสร้างในเดือนกรกฎาคม 2023 โดยคาดว่าจะแล้วเสร็จและเริ่มใช้งานครั้งแรก ใน เดือนมีนาคม 2029 ^{[ 13 ] [ 3 ] [ 14 ]}

เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2553 สภา หอดูดาวทางใต้แห่งยุโรป (ESO) ได้เลือกCerro Armazonesประเทศชิลีเป็นสถานที่ตั้งฐานสำหรับ ELT ที่วางแผนไว้^{[ 16 ]}สถานที่อื่นๆ ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ได้แก่ Cerro Macon, Salta ในอาร์เจนตินา; หอดูดาว Roque de los Muchachosบนหมู่เกาะคานารี; และสถานที่ต่างๆ ในแอฟริกาเหนือ โมร็อกโก และแอนตาร์กติกา^{[ 17 ] [ 18 ]}

การออกแบบในระยะแรกประกอบด้วยกระจกหลักแบบแบ่งส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 42 เมตร (140 ฟุต) และพื้นที่ประมาณ 1,300 ตารางเมตร⁽ 14,000 ตารางฟุต⁾โดยมีกระจกรองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.9 เมตร (19 ฟุต) อย่างไรก็ตาม ในปี 2554 ได้มีการเสนอให้ลดขนาดโดยรวมลง 13% เหลือ 978 ตารางเมตร โดยมีกระจก ^หลักขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 39 เมตร (130 ฟุต) และกระจกรองขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.2 เมตร (14 ฟุต) ^{[ 2 ]}ซึ่งช่วยลดต้นทุนที่คาดการณ์ไว้จาก 1.275 พันล้านยูโรเหลือ 1.055 พันล้านยูโร และน่าจะช่วยให้สามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์เสร็จเร็วขึ้น การลดขนาดของกระจกรองถือเป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญอย่างยิ่ง ขนาด 4.2 เมตร (14 ฟุต) ทำให้ผู้ผลิตหลายรายสามารถผลิตได้ และหน่วยกระจกที่เบากว่าช่วยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงในโครงรองรับกระจกรอง^{[ 19 ] : 15}

ผู้อำนวยการใหญ่ของ ESO แสดงความคิดเห็นในข่าวประชาสัมพันธ์เมื่อปี 2554 ว่า "ด้วยการออกแบบ E-ELT ใหม่นี้ เรายังคงสามารถบรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่ท้าทาย และยังมั่นใจได้ว่าการก่อสร้างจะแล้วเสร็จภายในเวลาเพียง 10-11 ปี" ^{[ 20 ]}สภา ESO ได้รับรองการออกแบบพื้นฐานที่แก้ไขแล้วในเดือนมิถุนายน 2554 และคาดว่าจะมีการเสนอแผนการก่อสร้างเพื่อขออนุมัติในเดือนธันวาคม 2554 ^{[ 20 ]}ต่อมาได้มีการจัดสรรงบประมาณไว้ในงบประมาณปี 2555 สำหรับงานเบื้องต้นที่จะเริ่มในต้นปี 2555 ^{[ 21 ]}โครงการได้รับการอนุมัติเบื้องต้นในเดือนมิถุนายน 2555 ^{[ 8 ]} ESO อนุมัติให้เริ่มการก่อสร้างในเดือนธันวาคม 2557 โดยได้รับเงินทุนมากกว่า 90% ของงบประมาณที่กำหนดไว้^{[ 10 ]}

ขั้นตอนการออกแบบของ กล้องโทรทรรศน์แบบแอนาสติ๊กแมท 5 กระจกได้รับการสนับสนุนงบประมาณจาก ESO อย่างเต็มที่ ด้วยการเปลี่ยนแปลงการออกแบบพื้นฐานในปี 2011 (เช่น การลดขนาดของกระจกหลักจาก 42 เมตรเหลือ 39 เมตร) ในปี 2017 ต้นทุนการก่อสร้างจึงถูกประเมินไว้ที่ 1.15 พันล้านยูโร (รวมถึงเครื่องมือรุ่นแรก) ^{[ 22 ] [ 23 ]}ในปี 2014 มีการวางแผนเริ่มดำเนินการในปี 2024 ^{[ 12 ]}การก่อสร้างจริงเริ่มต้นอย่างเป็นทางการในวันที่ 26 พฤษภาคม 2017 ^{[ 24 ]}และการทดลองใช้งานทางเทคนิคครั้งแรกมีกำหนดไว้ในเดือนมีนาคม 2029 ^{[ 14 ] [ 13 ]}การสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกมีกำหนดไว้ในเดือนธันวาคม 2030 ^{[ 14 ]}

ESO focused on the current design after a feasibility study concluded the proposed 100 m (328 ft) diameter, Overwhelmingly Large Telescope, would cost €1.5 billion (£1 billion), and be too complex. Both current fabrication technology and road transportation constraints limit single mirrors to being roughly 8 m (26 ft) per piece. The next-largest telescopes currently in use are the Keck Telescopes, the Gran Telescopio Canarias and the Southern African Large Telescope, which each use small hexagonal mirrors fitted together to make a composite mirror slightly over 10 m (33 ft) across. The ELT uses a similar design, as well as techniques to work around atmospheric distortion of incoming light, known as adaptive optics.^[25]

A 40-metre-class mirror will allow the study of the atmospheres of extrasolar planets.^[26] The ELT is the highest priority in the European planning activities for research infrastructures, such as the Astronet Science Vision and Infrastructure Roadmap and the ESFRI Roadmap.^[27] The telescope underwent a Phase B study in 2014 that included "contracts with industry to design and manufacture prototypes of key elements like the primary mirror segments, the adaptive fourth mirror or the mechanical structure (...) [and] concept studies for eight instruments".^[28]

The ELT will use a novel design with a total of five mirrors.^[32] The first three mirrors are curved (non-spherical) and form a three-mirror anastigmat design for excellent image quality over the 10-arcminute field of view (one-third of the width of the full Moon). The fourth and fifth mirrors are flat, and respectively provide adaptive optics correction for atmospheric distortions (mirror 4) and tip-tilt correction for image stabilization (mirror 5). The fourth and fifth mirrors also send the light sideways to one of two Nasmyth focal stations at either side of the telescope structure, allowing multiple large instruments to be mounted simultaneously.

กระจกหลักขนาด 39.3 เมตร (129 ฟุต) จะประกอบด้วยชิ้นส่วนหกเหลี่ยม 798 ชิ้น แต่ละชิ้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.45 เมตร (4.8 ฟุต) และมีความหนา 50 มิลลิเมตร (2.0 นิ้ว) ^{[ 33 ]}จะมีการเคลือบและเปลี่ยนชิ้นส่วน 2 ชิ้นทุกวันทำการ เพื่อให้กระจกสะอาดและสะท้อนแสงได้ดีอยู่เสมอ

เซ็นเซอร์ขอบจะวัดตำแหน่งของส่วนกระจกหลักเทียบกับส่วนที่อยู่ติดกันอย่างต่อเนื่องแอคทูเอเตอร์ ตำแหน่ง 2394 ตัว (3 ตัวสำหรับแต่ละส่วน) ใช้ข้อมูลนี้เพื่อปรับระบบ รักษาให้รูปร่างพื้นผิวโดยรวมไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเกิดการเสียรูปจากปัจจัยภายนอก เช่น ลม แรงโน้มถ่วง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และการสั่นสะเทือน^{[ 34 ]}

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2560 ^{[ 29 ]} ESO ได้มอบสัญญาการผลิตเซ็นเซอร์ขอบ 4608 ตัวให้กับกลุ่ม FAMES ซึ่งประกอบด้วยบริษัท Fogale ของฝรั่งเศส^{[ 35 ]}และบริษัท Micro-Epsilon ของเยอรมนี^{[ 36 ]}เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถวัดตำแหน่งสัมพัทธ์ด้วยความแม่นยำเพียงไม่กี่นาโนเมตร ซึ่งเป็นความแม่นยำที่สุดเท่าที่เคยใช้ในกล้องโทรทรรศน์

ในเดือนพฤษภาคม 2017 ESO ได้มอบสัญญาเพิ่มเติมอีกสองฉบับสำหรับชิ้นส่วนของกระจกหลัก สัญญาฉบับหนึ่งมอบให้แก่บริษัทSchott AG จากประเทศเยอรมนี ซึ่งเป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนเปล่าสำหรับกระจก 798 ชิ้น รวมถึงชุดซ่อมบำรุงอีก 133 ชิ้น โดยแต่ละชิ้นจะใช้สำหรับกระจกที่มีรูปทรงเฉพาะตัว เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ELT เริ่มใช้งานแล้ว ชุดซ่อมบำรุงนี้จะช่วยให้สามารถถอด เปลี่ยน และเคลือบผิวกระจกใหม่ได้หมุนเวียนกันไปโดยไม่ทิ้งช่องว่างชั่วคราวบนพื้นผิว ชิ้นส่วนเหล่านี้หล่อขึ้นจากเซรามิกZerodur ที่ มีการขยายตัวต่ำเช่นเดียวกับกระจก ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่มาก (Very Large Telescope)ที่มีอยู่แล้วในประเทศชิลี

สัญญาส่วนอื่น ๆ ได้รับการมอบหมายให้แก่บริษัทฝรั่งเศส Safran Reosc ^{[ 37 ]}ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของSafran Electronics & Defenseพวกเขาได้รับแผ่นกระจกเปล่าจาก Schott และขัดเงากระจกหนึ่งส่วนต่อวันเพื่อให้ทันกำหนดเวลา 7 ปี ในระหว่างกระบวนการนี้ กระจกแต่ละส่วนจะถูกขัดเงาจนกว่าจะไม่มีความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวเกิน 7.5 นาโนเมตรรากกำลังสองเฉลี่ย หลังจากนั้น Safran Reosc จะติดตั้ง ทดสอบ และทำการทดสอบทางแสงทั้งหมดให้เสร็จสมบูรณ์ก่อนส่งมอบ นี่เป็นสัญญาที่ใหญ่เป็นอันดับสองสำหรับการก่อสร้าง ELT และเป็นสัญญาที่ใหญ่เป็นอันดับสามที่ ESO เคยลงนาม

หน่วยระบบรองรับส่วนสำหรับกระจกหลักได้รับการออกแบบและผลิตโดย CESA (สเปน) ^{[ 38 ]}และVDL (เนเธอร์แลนด์) สัญญาที่ลงนามกับ ESO ยังรวมถึงการส่งมอบคำแนะนำโดยละเอียดและครบถ้วน รวมถึงแบบร่างทางวิศวกรรมสำหรับการผลิต นอกจากนี้ยังรวมถึงการพัฒนากระบวนการที่จำเป็นในการบูรณาการตัวรองรับกับส่วนกระจก ELT การจัดการและขนส่งชุดประกอบส่วน และการใช้งานและการบำรุงรักษา^{[ 39 ]}

ณ เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2566 ชิ้นส่วนกระจกและโครงสร้างรองรับกว่า 70% ได้รับการผลิตแล้ว^{[ 3 ]}และภายในต้นปี พ.ศ. 2567 ชิ้นส่วนหลายสิบชิ้นได้รับการขัดเงาแล้ว^{[ 40 ]}

การสร้างกระจกสะท้อนรองเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง เนื่องจากมีลักษณะนูนสูงและไม่เป็นทรงกลม นอกจากนี้ยังมีขนาดใหญ่มาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.25 เมตร (13.9 ฟุต) และหนัก 3.5 ตัน (7,700 ปอนด์) ซึ่งจะเป็นกระจกสะท้อนรองที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยใช้กับกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอล และเป็นกระจกนูนที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยผลิตมา

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2560 ^{[ 29 ]} ESO ได้มอบสัญญาสำหรับกระจกเปล่าให้กับSchott AGซึ่งได้หล่อขึ้นในภายหลังในปีเดียวกันจากZerodurในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2560 ^{[ 41 ]} Schott AG ยังได้รับสัญญาสำหรับส่วนหลักของกระจกที่มีขนาดใหญ่กว่ามากอีกด้วย

จำเป็นต้องมีเซลล์รองรับที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่ากระจกสะท้อนแสงรองและกระจกสะท้อนแสงขั้นที่สามที่มีความยืดหยุ่นจะคงรูปทรงและตำแหน่งที่ถูกต้อง เซลล์รองรับเหล่านี้จะจัดหาโดยSENER [ ^{42 ] เช่น}เดียวกับกระจกสะท้อนแสงขั้นที่สาม กระจกสะท้อนแสงรองจะถูกติดตั้งบน 32 จุด โดยมี 14 จุดตามขอบและ 18 จุดด้านหลัง ชุดประกอบทั้งหมดจะถูกติดตั้งบนเฮกซาพอด ทำให้สามารถปรับตำแหน่งได้ทุกๆ สองสามนาทีด้วยความแม่นยำระดับไมโครเมตรย่อย การเสียรูปบนกระจกสะท้อนแสงรองมีผลกระทบต่อภาพสุดท้ายน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับข้อผิดพลาดบนกระจกสะท้อนแสงขั้นที่สาม ขั้นที่สี่ หรือขั้นที่ห้า^{[ 43 ]}

แผ่นเซรามิกแก้วที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าของกระจกสะท้อนรองกำลังได้รับการขัดเงาและทดสอบโดย Safran Reosc ^{[ 44 ] [ 45 ] [ 3 ]}กระจกจะถูกขึ้นรูปและขัดเงาให้มีความแม่นยำ 15 นาโนเมตร (15 พันล้านส่วนของเมตร) บนพื้นผิวออปติก

ในช่วงต้นปี 2024 มีรายงานว่ากระจกนี้ใกล้ถึงความแม่นยำขั้นสุดท้ายแล้ว^{[ 40 ]}

The 4.0-metre (13.1 ft) concave tertiary mirror, also cast from Zerodur, will be an unusual feature of the telescope. Most current large telescopes, including the VLT and the NASA/ESA Hubble Space Telescope but excluding the Vera C. Rubin Observatory, use two curved mirrors to form an image. In these cases, a small, flat tertiary mirror is sometimes introduced to divert the light to a convenient focus. However, in the ELT the tertiary mirror also has a curved surface, as the use of three mirrors delivers a better final image quality over a larger field of view than would be possible with a two-mirror design.^[29]

Much like the secondary mirror (with which it shares many design characteristics), the tertiary mirror will be slightly deformable to regularly allow deviations to be corrected. Both mirrors will be mounted on 32 points, with 18 on their backside and 14 along their edges.^[43]

As of July 2023, the tertiary mirror had been cast and was being polished.^[3]

The 2.4-metre (7.9 ft) quaternary mirror is a flat, 2 mm (0.08 in) thick adaptive mirror. With up to 5,000 actuators, the surface can be readjusted one thousand times per second.^[33] The deformable mirror, which became the largest adaptive mirror ever made,^[46][47] consists of six component petals, control systems, and voice-coil actuators. The image distortion caused by the turbulence of the Earth's atmosphere can be corrected in real-time, as well as deformations caused by the wind upon the main telescope. The ELT's adaptive optics system will provide an improvement of about a factor of 500 in the resolution compared to the best seeing conditions achieved so far without adaptive optics.^[47]

The AdOptica consortium,^[48] partnered with INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) as subcontractors, are responsible for the design and manufacture of the quaternary mirror.^[49] The 6 petals were cast by Schott in Germany and polished by Safran Reosc.^[50][51]

As of July 2023, all six petals were completed and in the process of being integrated into their support structure.^[3] The six laser sources for the adaptive optics system, which will work hand-in-hand with the quaternary mirror, have also been completed and are in testing.

กระจกสะท้อนแสงห้าส่วนขนาด 2.7 x 2.2 เมตร (8.9 x 7.2 ฟุต) เป็นกระจกสะท้อนแสงแบบเอียงที่ใช้ในการปรับปรุงภาพโดยใช้ระบบปรับภาพอัตโนมัติกระจกสะท้อนแสงนี้จะมีระบบเอียงเร็วสำหรับการรักษาเสถียรภาพของภาพ ซึ่งจะชดเชยการรบกวนที่เกิดจากลม ความปั่นป่วนของบรรยากาศ และตัวกล้องโทรทรรศน์เองก่อนที่จะถึงอุปกรณ์ ELT ^{[ 52 ]}

ณ ต้นปี 2024 กลีบส่วนประกอบทั้งหกชิ้นได้รับการผลิตและกำลังเชื่อมประสานเข้าด้วยกันเป็นหน่วยเดียว^{[ 40 ]}

ฐานตั้งกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งเรียกว่าโครงสร้างหลักเป็นโครงการทางวิศวกรรมขนาดใหญ่ในตัวมันเอง เป้าหมายหลักคือการชี้กล้องโทรทรรศน์ในระหว่างการใช้งาน เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงเส้นทางแสงให้น้อยที่สุด (ทั้งแบบที่เกิดขึ้นซ้ำได้และแบบที่เกิดขึ้นซ้ำไม่ได้) และเพื่อรับประกันความปลอดภัยทั้งในระหว่างการใช้งานปกติและเหตุการณ์แผ่นดินไหว^{[ 53 ] [ 54 ]}

ที่ส่วนล่างสุด บนสุดของฐานราก คือชั้นกันสั่นสะเทือนและกันแผ่นดินไหว ซึ่งประกอบด้วยแบริ่งยาง สปริง และระบบล็อคสำหรับเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ เหนือชั้นนี้คือบล็อกคอนกรีตขนาดใหญ่ (เสา) ที่รองรับกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งแตกต่างจากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ที่การแยกแรงสั่นสะเทือนจะอยู่ระหว่างเสากับกล้องโทรทรรศน์ โครงสร้างนี้ทำให้มีมวลกันแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ผิดปกติถึง 20,000 ตัน ซึ่งช่วยในการแยกแรงสั่นสะเทือน ป้องกันการเกิดเสียงสะท้อนจากฐานยึด และจำกัดความเร่งของแผ่นดินไหวที่ส่งผลต่ออุปกรณ์บนกล้องโทรทรรศน์

บนสุดของฐานคอนกรีตมีรางสำหรับปรับมุมราบ ด้านบนสุดของรางเหล่านี้คือโครงสร้างปรับมุมราบ ซึ่งหมุนรอบแกนแนวตั้งและได้รับการรองรับด้วยแบริ่งไฮโดรสแตติก เหนือโครงสร้างปรับมุมราบขึ้นไปคือโครงสร้างปรับมุมเงย ซึ่งช่วยให้กล้องโทรทรรศน์สามารถเอียงจากแนวนอนไปเป็นแนวตั้งได้ และได้รับการรองรับด้วยแบริ่งไฮโดรสแตติกเช่นกัน มวลที่หมุนได้มีน้ำหนักประมาณ 3,700 ตัน และสามารถติดตามได้อย่างแม่นยำที่±2องศา/วินาที ในแนวราบ และ±1องศา/วินาที ในแนวดิ่ง

ทั้งมุมราบและมุมเงยจำเป็นต้องได้รับการวัดและควบคุมอย่างแม่นยำเป็นอย่างยิ่ง ดังนั้นแต่ละแกนจึงมีอุปกรณ์อ่านค่าด้วยเทปแสงและมอเตอร์ไฟฟ้าแบบขับตรง ระบบทั้งสองมีระบบสำรองเพื่อเพิ่มความพร้อมใช้งาน

ภายในชุดประกอบการยก มีระบบรองรับกระจกแบบแอคทีฟที่ซับซ้อน ซึ่งออกแบบมาเพื่อยึดกระจกหลักทั้ง 5 บานให้อยู่ในรูปทรงและการจัดเรียงที่เหมาะสม แม้จะมีอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงทิศทางก็ตาม^{[ 55 ] [ 56 ]} ระบบนี้ยังรองรับเลนส์ที่จำเป็นในการปล่อยและรับดาวนำทางเลเซอร์ที่ใช้ในการแก้ไขการบิดเบี้ยวของบรรยากาศโดยใช้ระบบปรับแสงของกระจก M4

โดม ELT มีความสูง 80 เมตร (260 ฟุต) จากพื้นดินและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 93 เมตร (305 ฟุต) ^{[ 57 ]}ทำให้เป็นโดมที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาสำหรับกล้องโทรทรรศน์ โดมมีมวลรวมประมาณ 6,100 ตัน (13,400,000 ปอนด์) และโครงสร้างการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์และท่อมีมวลเคลื่อนที่รวมประมาณ 3,700 ตัน (8,200,000 ปอนด์)

สำหรับช่องสังเกตการณ์ โดมนี้ติดตั้งประตูบานเลื่อนขนาดใหญ่คู่หนึ่ง ซึ่งสามารถเปิดได้กว้างถึง 41 เมตร (135 ฟุต)

ESO ได้ลงนามในสัญญาสำหรับการก่อสร้าง^{[ 58 ]}พร้อมกับโครงสร้างหลักของกล้องโทรทรรศน์กับกลุ่มบริษัท ACe ของอิตาลี ซึ่งประกอบด้วยAstaldiและ Cimolai ^{[ 59 ]}และผู้รับเหมาช่วงที่ได้รับการแต่งตั้งคือ EIE Group ของอิตาลี^{[ 60 ]}พิธีลงนามเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม 2016 ^{[ 61 ]}ณ สำนักงานใหญ่ของ ESO ในเมือง Garching bei München ประเทศเยอรมนี

โดมนี้มีไว้เพื่อป้องกันกล้องโทรทรรศน์จากสภาพอากาศเลวร้ายและในเวลากลางวัน แนวคิดต่างๆ สำหรับโดมได้รับการประเมินแล้ว การออกแบบขั้นสุดท้ายเป็นโดมเกือบครึ่งทรงกลม หมุนอยู่บนเสาคอนกรีต พร้อมประตูโค้งที่เปิดออกด้านข้าง นี่เป็นการปรับปรุงใหม่จากการออกแบบก่อนหน้านี้ โดยมีเป้าหมายเพื่อลดต้นทุน^{[ 62 ]}

หนึ่งปีหลังจากลงนามในสัญญา และหลังจากพิธีวางศิลาฤกษ์ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2560 ได้มีการส่งมอบพื้นที่ให้กับ ACe ซึ่งถือเป็นการเริ่มต้นการก่อสร้างโครงสร้างหลักของโดม ณ เดือนเมษายน พ.ศ. 2568 โดมก็สร้างเสร็จสมบูรณ์และประตูอยู่ในระหว่างการติดตั้ง^{[ 63 ] [ 64 ]}

ในแง่ของประสิทธิภาพทางดาราศาสตร์ โดมจะต้องสามารถติดตาม ตำแหน่งหลีกเลี่ยงจุด สูงสุด ได้ประมาณ 1 องศา รวมถึงตั้งค่าเป้าหมายใหม่ได้ภายใน 5 นาที ซึ่งต้องใช้โดมที่สามารถเร่งความเร็วและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุม 2 องศา/วินาที (ความเร็วเชิงเส้นประมาณ 5 กม./ชม. หรือ 4.6 ฟุต/วินาที เทียบเท่ากับการเดินเร็ว) ^{[ 65 ]}โดมได้รับการออกแบบเพื่อให้กล้องโทรทรรศน์มีความอิสระอย่างสมบูรณ์ เพื่อให้สามารถวางตำแหน่งตัวเองได้ไม่ว่าจะเปิดหรือปิดอยู่ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถสังเกตการณ์ได้ตั้งแต่จุดสูงสุดลงมาถึง 20 องศาจากเส้นขอบฟ้า

เนื่องจากช่องเปิดมีขนาดใหญ่ โดมของกล้องโทรทรรศน์ ELT จึงจำเป็นต้องมีแผ่นกันลมเพื่อป้องกันกระจกของกล้องโทรทรรศน์ (ยกเว้นกระจกรอง) จากการสัมผัสกับลมโดยตรง การออกแบบแผ่นกันลมช่วยลดปริมาตรที่จำเป็นในการติดตั้งให้เหลือน้อยที่สุด ใบมีดทรงกลมสี่ใบที่วางพาดตามความกว้างของช่องเปิด สามารถยกขึ้นและลงได้ด้านหน้าช่องรับแสงของกล้องโทรทรรศน์เพื่อจำกัดลม

การออกแบบโดมช่วยให้มั่นใจได้ว่าโดมจะมีการระบายอากาศที่เพียงพอสำหรับกล้องโทรทรรศน์ เพื่อไม่ให้การมองเห็นภายในโดมถูกจำกัดด้วยสภาพแสงภายในโดมด้วยเหตุนี้ โดมจึงติดตั้งบานเกล็ด โดยที่แผ่นบังลมได้รับการออกแบบมาเพื่อให้บานเกล็ดเหล่านั้นสามารถทำหน้าที่ได้อย่างเต็มที่

กำลังมีการดำเนินการจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณและการทดสอบในอุโมงค์ลม เพื่อศึกษาการไหลของอากาศภายในและรอบๆ โดม รวมถึงประสิทธิภาพของโดมและแผ่นบังลมในการปกป้องกล้องโทรทรรศน์

นอกจากการออกแบบให้กันน้ำแล้ว การกันอากาศก็เป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่สำคัญเช่นกัน เนื่องจากจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องลดภาระการทำงานของเครื่องปรับอากาศในเวลากลางวัน การปรับอากาศภายในโดมมีความจำเป็นไม่เพียงแต่เพื่อเตรียมกล้องโทรทรรศน์ให้พร้อมสำหรับคืนที่จะมาถึงในเชิงอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังเพื่อรักษาสภาพเลนส์ของกล้องโทรทรรศน์ให้สะอาดอีกด้วย

การปรับอากาศภายในกล้องโทรทรรศน์ในระหว่างวันมีความสำคัญอย่างยิ่ง และข้อกำหนดปัจจุบันอนุญาตให้โดมระบายความร้อนให้กับกล้องโทรทรรศน์และปริมาตรภายในได้ 10 องศาเซลเซียส (18 องศาฟาเรนไฮต์) ในเวลา 12 ชั่วโมง

ELT จะค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น การค้นหานี้จะรวมถึงการค้นพบดาวเคราะห์ที่มีมวลใกล้เคียงกับโลกผ่านการวัดทางอ้อมของการเคลื่อนที่แบบสั่นของดาวฤกษ์ที่ถูกรบกวนโดยดาวเคราะห์ที่โคจรรอบ แต่ยังรวมถึงการถ่ายภาพโดยตรงของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ และอาจรวมถึงการศึกษาลักษณะของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์เหล่านั้นด้วย^{[ 66 ]}กล้องโทรทรรศน์จะพยายามถ่ายภาพ ดาวเคราะห์ นอกระบบสุริยะที่ มีลักษณะคล้ายโลก ^{[ 2 ]}

นอกจากนี้ ชุดเครื่องมือของ ELT จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถสำรวจขั้นตอนแรกสุดของการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ และตรวจจับน้ำและโมเลกุลอินทรีย์ในจานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิดรอบดาวฤกษ์ที่กำลังก่อตัว ดังนั้น ELT จะตอบคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์^{[ 6 ]}

ด้วยการสำรวจวัตถุที่อยู่ไกลที่สุด ELT จะให้เบาะแสในการทำความเข้าใจการก่อตัวของวัตถุแรกเริ่มที่เกิดขึ้น ได้แก่ ดาวฤกษ์ดั้งเดิม กาแล็กซีดั้งเดิม และหลุมดำ รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างกัน การศึกษาวัตถุสุดขั้ว เช่น หลุมดำ จะได้รับประโยชน์จากพลังของ ELT เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่ขึ้นอยู่กับเวลาที่เชื่อมโยงกับกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นรอบวัตถุขนาดกะทัดรัด^{[ 66 ]}

ELT ได้รับการออกแบบมาเพื่อการศึกษากาแล็กซีแรกอย่างละเอียด การสังเกตการณ์กาแล็กซีในยุคแรกเหล่านี้ด้วย ELT จะให้เบาะแสที่จะช่วยพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการก่อตัวและวิวัฒนาการของวัตถุเหล่านี้ นอกจากนี้ ELT ยังเป็นเครื่องมือพิเศษสำหรับการทำบัญชีรายการเนื้อหาที่เปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบต่างๆ ในจักรวาลเมื่อเวลาผ่านไป และเพื่อทำความเข้าใจประวัติการก่อตัวของดาวฤกษ์ในกาแล็กซี^{[ 67 ]}

เป้าหมายหนึ่งของ ELT คือความเป็นไปได้ในการวัดความเร่งของการขยายตัวของจักรวาลโดยตรง การวัดดังกล่าวจะมีผลกระทบอย่างมากต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาล ELT ยังจะค้นหาการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในค่าคงที่ทางฟิสิกส์พื้นฐานตามเวลา การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอย่างชัดเจนจะมีผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกฎทั่วไปของฟิสิกส์^{[ 67 ]}

กล้องโทรทรรศน์นี้จะมีอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์หลายชิ้น และสามารถสลับจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งได้ภายในไม่กี่นาที นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์และโดมยังสามารถเปลี่ยนตำแหน่งบนท้องฟ้าและเริ่มต้นการสังเกตการณ์ครั้งใหม่ได้ในเวลาอันสั้น

เครื่องมือสี่ชิ้นซึ่งเป็นรุ่นแรกจะพร้อมใช้งานในหรือหลังจากแสงแรกไม่นาน ในขณะที่อีกสองชิ้นจะเริ่มดำเนินการในภายหลัง ตลอดระยะเวลาการดำเนินงานสามารถติดตั้งเครื่องมืออื่นๆ เพิ่มเติมได้^{[ 69 ]}

รุ่นแรกประกอบด้วยเครื่องมือสี่ชิ้น ได้แก่ MICADO, HARMONI และ METIS พร้อมด้วยระบบปรับเลนส์อัตโนมัติ MORFEO

• HARMONI : เครื่องสเปกโตรกราฟสนามรวมแบบโมโนลิธิกออปติคอลและอินฟราเรดใกล้ที่มีความละเอียดเชิงมุมสูง (HARMONI) จะทำหน้าที่เป็นเครื่องมือหลักของกล้องโทรทรรศน์สำหรับการทำสเปกโตรสโกปี^{[ 70 ]}
• METIS : เครื่องถ่ายภาพและสเปกโตรกราฟอินฟราเรดช่วงกลาง ELT (METIS) จะเป็นเครื่องถ่ายภาพและสเปกโตรกราฟอินฟราเรดช่วงกลาง^{[ 71 ]}
• MICADO : กล้องถ่ายภาพ Multi-AO (adaptive optics) สำหรับการสังเกตการณ์เชิงลึก (MICADO) จะเป็นกล้องถ่ายภาพเฉพาะตัวแรกสำหรับ ELT และจะทำงานร่วมกับ Multiconjugate adaptive Optics Relay สำหรับการสังเกตการณ์ ELT ( MORFEOซึ่งเดิมชื่อ MAORY ) ^{[ 72 ] [ 73 ]}

เครื่องดนตรีรุ่นที่สองประกอบด้วย MOSAIC และ ANDES

• MOSAIC : สเปกโตรกราฟหลายวัตถุที่เสนอ ซึ่งจะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถติดตามการเติบโตของกาแล็กซีและการกระจายตัวของสสารตั้งแต่ช่วงเวลาไม่นานหลังจากบิ๊กแบงจนถึงปัจจุบัน^{[ 74 ]}
• ANDES (เดิมชื่อHIRES ): เครื่องสเปกโตรกราฟ Echelle ความละเอียดสูง ArmazoNes จะถูกใช้เพื่อค้นหาสัญญาณของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบที่คล้ายโลก ค้นหาดาวฤกษ์ดวงแรกของจักรวาล ทดสอบการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ของค่าคงที่พื้นฐานทางฟิสิกส์ และวัดอัตราเร่งของการขยายตัวของจักรวาล^{[ 75 ]}

หนึ่งในกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลที่ใหญ่ที่สุดที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันคือGran Telescopio Canariasซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10.4 เมตร (34 ฟุต) และพื้นที่รับแสง 74 ตารางเมตร⁽ 800 ตาราง^ฟุต ) กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษ อื่นๆ ที่วางแผน ไว้ ได้แก่Giant Magellan Telescopeซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจก 25 เมตร (82 ฟุต) และพื้นที่ 368 ตารางเมตร⁽ 3,960 ตารางฟุต⁾และThirty Meter Telescopeซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 เมตร (98 ฟุต) และพื้นที่ 655 ตารางเมตร⁽ 7,050 ตารางฟุต⁾กล้องโทรทรรศน์ทั้งสองนี้มีเป้าหมายที่จะแล้วเสร็จในช่วงทศวรรษ 2030 กล้องโทรทรรศน์อีกสองตัวนี้จัดอยู่ในกลุ่มกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลรุ่นใหม่บนพื้นดินเช่นเดียวกัน^{[ 76 ] [ 77 ]}แต่ละแบบมีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์รุ่นก่อนๆ มาก^{[ 2 ]}

ขนาดของ ELT ลดลงจากการออกแบบดั้งเดิม แม้จะลดขนาดลงแล้ว ELT ก็ยังมีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษอื่นๆ ที่วางแผนไว้อีกสองตัว^{[ 2 ]}จุดมุ่งหมายคือการสังเกตจักรวาลในรายละเอียดที่มากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลโดยการถ่ายภาพที่คมชัดกว่าถึง 15 เท่า แม้ว่าจะได้รับการออกแบบมาเพื่อเสริมกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ซึ่งโดยทั่วไปมีเวลาสังเกตการณ์ที่จำกัดมาก^{[ 26 ]}กระจกรองขนาด 4.2 เมตรของ ELT มีขนาดเท่ากับกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์วิลเลียม เฮอร์เชลซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงที่ใหญ่เป็นอันดับสองในยุโรป

ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ELT มีความละเอียดเชิงมุม 0.005 อาร์คเซคอนด์ซึ่งสอดคล้องกับการแยกแหล่งกำเนิดแสงสองแหล่งที่อยู่ห่างกัน 1 AUจากระยะทาง 200  pc (650 ly) หรือแหล่งกำเนิดแสงสองแหล่งที่อยู่ห่างกัน 30 ซม. (12 นิ้ว) จากระยะทางประมาณ 12,000 กม. (7,500 ไมล์) ที่ 0.03 อาร์คเซคอนด์ คาดว่าความคมชัดจะอยู่ที่ 10⁸ ^ซึ่งเพียงพอสำหรับการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ^{[ 78 ]}ดวงตาของมนุษย์ที่ไม่ได้รับการช่วยเหลือมีความละเอียดเชิงมุม 1 อาร์คมินิต ซึ่งสอดคล้องกับการแยกแหล่งกำเนิดแสงสองแหล่งที่อยู่ห่างกัน 30 ซม. จากระยะทาง 1 กม.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษ (Extremely Large Telescope )

• กล้องโทรทัศน์ขนาดใหญ่พิเศษ ESO
• โครงการกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษ (E-ELT) ของ ESO
• ขั้นตอนสุดท้ายของการออกแบบกล้องโทรทรรศน์
• ไฟเขียวสำหรับ ELT
• กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินขนาดใหญ่พิเศษ
• มิคาโด
• เมทิส
• ฮาร์โมนี
• กระจกสะท้อนแสงสำหรับกล้องโทรทรรศน์ยูโร บีบีซีออนไลน์ 7 สิงหาคม 2549
• สภา ESO อนุมัติให้ทำการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษของยุโรป Spaceref.com (ผ่านarchive.today )