مرصد Alma عبارة عن شراكة عالمية بين أوروبا و الولايات المتحدة و كندا وشرق آسيا وجمهورية تشيلي. ونظرًا لأنه زاد في تكلفته عن مليار دولار أمريكي، فإن هذا المرصد يعد أكثر التلسكوبات المبنية على قاعدة تكلفة في الوقت الحالي. وبدأ مرصد ألما عمليات الرصد العلمي في النصف الثاني من سنة 2011 ونشرت الصور الأولى له في الصحف في الثالث من أكتوبر2011. ووصل لأقصى طاقة تشغيلية له بنهاية سنة 2012.

خطط المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) في الولايات المتحدة مشروعًا يسمى مليمتر المصفوفة (MMA) ، والذي نظر في بناء 40 هوائيًا بأقطار 8 أمتار ، تصل إلى نافذة جوية تتراوح من 30 إلى 350 جيجا هرتز لاستقبال أطوال موجية مليمترية.

في عام 1995 ، أجرى الشركاء الثلاثة ممثلة بـ NRAO و ESO و NAOJ اختبارات في السهول التشيلية ، مع نتائج إيجابية. ونتيجة لذلك ، وقعت أوروبا وأمريكا الشمالية في عام 1999 مذكرة تفاهم ، وبعد ذلك بعامين في طوكيو ، تم توقيع قرار لدعم النية المشتركة لبناء صفيف Atacama Large Millimeter / subillimeter Array (ALMA) بين أوروبا وأمريكا الشمالية واليابان.

يقع بالقرب من بلدة ساذرلاند في المنطقة شبه الصحراوية في كارو، جنوب أفريقيا. أيضا هو مرفق لدى المرصد الفلكي لجنوب إفريقيا، والمرصد البصري الوطني لجنوب إفريقيا. يعد (SALT) أكبر تلسكوب بصري في نصف الكرة الجنوبي. إنه يتيح إجراء التحليل الطيفي والتصوير الاستقطابي للإشعاع الناتج عن الأجسام الفلكية بعيدًا عن متناول تلسكوبات نصف الكرة الشمالي. يعتمد بشكل وثيق على تلسكوب (HET) في مرصد ماكدونالد، مع بعض التغييرات في تصميمه، وخاصةً على مصحح الانحراف الكروي. تشترك في نفس تصميم ارتفاع المرآة الثابتة، مع إمكانية الوصول إلى 70٪ من السماء المرئية. كان المحرك الرئيسي لهذه التغييرات هو التحسينات المرغوبة في مجال رؤية التلسكوب.

من موقع قمة الجبل في سفوح جبال الأنديز ، سيلتقط LSST أكثر من 800 صورة بانورامية كل ليلة بكاميرا 3.2 غيغابكسل ، حيث ستكون أكبر كاميرا رقمية عند اكتمال تشييدها. يتمتع تلسكوب مرصد روبين بتصميم فريد من نوعه بين التلسكوبات الكبيرة الأخرى (إذ يحتوي على مرايا أساسية من فئة 8 أمتار) يتيح له مجال رؤية واسعًا جدًا: بقطر 3.5 درجة، أو 9.6 درجة مربعة. للمقارنة، يغطي كل من الشمس والقمر، عند رصدهما من الأرض، 0.5 درجة أو 0.2 درجة مربعة من السماء. إلى جانب فتحة عدستة الكبيرة (والقدرة الأكبر على التقاط الضوء)، سيمتاز التلسكوب بنطاق تغطيةٍ كبير بشكل مذهل يبلغ 319 متر مربع درجة مربعة. هذا أفضل بثلاث مرات من أفضل التلسكوبات الموجودة حاليًا، تلسكوب «سوبارو» بكاميرا «هايبر سوبريم» الخاصة به، وتلسكوب «بان ستارز»، وأفضل بأكثر من عشر مرات من معظم التلسكوبات الكبيرة

كما هو الحال مع التطورات التكنولوجية السابقة التي فتحت نوافذ جديدة للاكتشاف ، فإن مثل هذا النظام القوي لاستكشاف الكون الخافت والعابر سيخدم المفاجآت بلا شك.

ستكون مشاركة البيانات من LSST مع الجمهور متاحة مثل التلسكوب نفسه. سيتمكن أي شخص لديه جهاز كمبيوتر من عرض الخريطة المتحركة للكون التي تم إنشاؤها بواسطة LSST ، بما في ذلك الأجسام والأجرام الباهتة بمئة مليون مرة مما يمكن ملاحظته بالعين المجردة. سيوفر مشروع LSST أدوات تحليل لتمكين كل من الطلاب والجمهور من المشاركة في عملية الاكتشاف العلمي.

تم بدء بالمشروع رسمياً في 1 أغسطس 2014 عندما وافقت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية على تمويل بناءه بميزانية تبلغ 27.5$ مليون دولار. تم الاحتفال بوضع أول حجرة في 14 أبريل 2015م. وتم بدء تشييد الموقع في 14 أبريل 2015، وأول استخدام له كان في 2019، وأول استخدام علمي سيكون في 2021م، وستبدأ عمليات التشغيل الكاملة في يناير 2022م

يتميز GMT بتصميم فريد يوفر مزايا عديدة. إنه تلسكوب مرآة مجزأ يستخدم سبعة من أكبر المرايا الصلبة المتجانسة. تحيطه ستة قطع خارج محوره البالغ 8.4 مترا، وتشكل سطحًا بصريًا واحدًا يبلغ قطره 24.5 مترًا ، مع مساحة تجميع إجمالية تبلغ 368 مترًا مربعًا. سيكون لدى GMT قوة تحليليّة أكبر بعشر مرات من تلسكوب هابل الفضائي.

كيف سيعمل؟
سينعكس الضوء من حافة الكون أولاً على المرايا السبعة الأساسية ، ثم ينعكس مرة أخرى من المرايا الثانوية السبعة الأصغر ، وأخيرًا ، من خلال المرآة الأساسية المركزية إلى كاميرات التصوير المتقدمة CCD (جهاز اقتران الشحنة). سيتم قياس الضوء المركز لتحديد مدى بعد الأجسام ومن ماذا مركّبة.

يتم تصنيع مرايا GMT الأساسية في مختبر Richard F. Caris Mirror Lab بجامعة أريزونا في توكسون. وتعتبر أعجوبة الهندسة الحديثة في صناعة الزجاج.
كل جزء منحني يصنْع بشكل دقيق للغاية ومصقول وحسب الطول الموجي للضوء – حوالي مليون جزء من البوصة.
على الرغم من أن مرايا GMT ستمثل مجموعة أكبر بكثير من أي تلسكوب ، فإن الوزن الإجمالي للزجاج أقل بكثير مما قد تتوقعونه. وتم عمل ذلك باستخدام قالب قرص العسل ، حيث يكون الزجاج النهائي مجوفًا في الغالب. يتم وضع القالب الزجاجي داخل فرن دوار عملاق ، مما يعطي الزجاج شكل متكافئ وطبيعي. وهذا يقلل بشكل كبير من كمية الطحن المطلوبة لتشكيل الزجاج ويقلل أيضًا من الوزن.
بما أن المرايا العملاقة مجوفة ، يمكن تبريدها بالمراوح للمساعدة في موازنتها مع درجة حرارة الهواء في اللّيل ، وبالتالي تقليل التشويه الناتج عن الحرارة.

أحد جوانب الهندسة الأكثر تعقيدًا للتلسكوب هو ما يعرف باسم “البصريات التكيفية”. حيث انّ المرايا الثانوية للتلسكوب مرنة فعلاً عند الحركة. تحت كل سطح مرآة ثانوي، هناك المئات من المحركات التي ستقوم بتعديل المرايا باستمرار لمواجهة الاضطرابات الجويّة. يتم التحكّم بهذه المحركات من خلال أجهزة كمبيوتر متطورة ، ستقوم بتحويل النجوم المتلألئة إلى نقاط ضوئية ثابتة واضحة. بهذه الطريقة سيقدم GMT صورًا أكثر وضوحًا بعشر مرات من تلسكوب هابل الفضائي.

يوفر موقع GMT أيضًا ميزة رئيسية من حيث الرؤية عبر الغلاف الجوي. ويقع على واحدة من أعلى المناطق وأكثرها جفافًا على وجه الأرض، وهي صحراء أتاكاما في تشيلي. إن مرايا تلسكوب ماجلان العملاق سوف تقوم بتجميع كميّة من الضوء أكثر من أي تلسكوب آخر تم بناؤه.وبقدرته الفائقة على تجميع الضوء سوف يساعدنا في الإجابة على العديد من أسئلة القرن الحادي والعشرين في مجال علم الفلك و أهمها ، كيف تشكلت أولى المجرات.

امّا مجموعة المقاريب الضوئية في المصفوفة الكبيرة فتسمى Antu و Kueyen و Melipal و Yepun. ، بناه ويقوم بتشغيله المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO). وقد أنشئت الأربعة تلسكوبات في مرصد بارانال على أرتفاع 2635 متر على جبل الأتاكاما في جنوب تشيلي، أمريكا الجنوبية.

لتلسكوب الثلاثون متر TMT مرآة بقطر 30 متر مكونة من 492 قطعة يتم التحكم بها للحفاظ على صورة بصرية شبه مثالية، ويشمل تصميم التلسكوب أيضا على تقنية البصريات المتكيفة ( AO ) وهي التقنية التي تسمح بتصحيح التشوهات والانحرافات الناتجة عن تأثيرات الغلاف الجوي على مسار الأمواج القادمة من الأهداف الفضائية، ما يساعد على إنتاج صور واضحة والتزود بدقة مكانية محدودة الانحراف منذ بدء التشغيل، أما منطقة التجميع ( collecting area ) وهي منطقة ضمن المرآة تعمل على تجميع أكبر قدر من الأشعة وتركزه داخل كاميرا ما يسمح برؤية الأجسام الخافتة، فهي أكبر بعشر مرات من منطقة التجميع في تلسكوب Keck المزدوج، و 144 مرة في تلسكوب هابل الفضائي.
وبسبب الانحرافات المحدودة للتلسكوب TMT فان حساسيته ستكون أكبر بمائة مرة من تلك الموجودة ضمن الجيل الحالي من التلسكوبات ذات المرايا 8- 10 متر، وستكون له دقة مكانية أفضل بعشر مرات من تلسكوب هابل. سيتمكن تلسكوب TMT من معالجة أسئلة علمية تتعلق بالفيزياء الفلكية تشمل علم الكونيات والمجرات الأولى والثقوب السوداء ضمن مراحل باكرة من الكون، وسيعطي معلومات عن تشكل وتطور المجرات وعن الوسط المحيط بها وذلك لفترة تمتد حتى 95% من عمر الكون، وسيتم الكشف عن الكواكب حول النجوم القريبة ووصفها واكتشاف النظام الشمسي الخارجي، يعتبر معهد كاليفورنيا التكنولوجي ( Caltech ) واحد من الشركاء في تأسيس كلا من تلسكوب TMT وتلسكوبي كيك وذلك ضمن تعاون دولي مشترك، ولا زال فلكيو و مهندسو معهد كاليفورنيا التكنولوجي يلعبون دورهم في تصميم وبناء تلسكوب TMT وما يتعلق به من أنظمة البصريات المتكيفة AO والعديد من المعدات العلمية الأخرى.

يتكون تلسكوب SKA من مجاميع كبيرة من الهوائيات مختلفة الأحجام التي،ستكون في نطاقات مختلفة لتردد الموجات الكهرومغناطيسية.وسيعمل كبره على تقوية الاستقبال بنحو 50 مرة بالمقارنة بلتسكوبات أخرى ترصد الأشعة الراديوية. ستعمل على تقييم البيانات حواسيب ذات قدرة فائقة متصلة بين بعضها البعض في شبكات كبيرة، تبلغ في مجموعها قدرة تخزين جميع الاتصالات المدنية التي تجري الآن في أوروبا بأكملها.

سيكون توزيع مجاميع الهوائيات عبر مسافات تصل إلى 3000 كيلومتر من مركز جماعي لها. بذلك يتدعم تباين “الصور” التي يحصل عليها العلماء. من المخطط له أن ينشأ مصفوف الكيلومتر المربع في نصف الكرة الأرضية الجنوبي، ربما يكون في جنوب أفريقيا أو أستراليا ونيوزيلاند حيث من هناك تكون أحسن رؤية نحو مركز المجرة، وفي نفس الوقت تضمن أقل شوشرة قد تنتج عن الاتصالات اليومية اللاسلكية المنتشرة بيننا.

سيعمل هذا التلسكوب على مسح السماء أسرع 10.000 مرة عن إمكانياتنا حتى الآن. بدأ بناء SKA عام 2013 وخصصت له ميزانية تبلع 5 و1 مليار يورو، وبدأ باستقبال البيانات في عام 2017، ثم من المحتمل أن يكتمل عام 2022 ليعمل بكامل قوته. والجدير ذكره ان 19 دولة تشترك في تشغيل مصفوف الكيلومتر المربع. ويأمل العلماء في الحصول على إجابات عن نشأة الكون ومراحل تطوره.
ستوزع هوائيات مصفوف الكيلومتر المربع في ثلاثة مناطق :
– المنطقة المركزية : وتجمع فيها هوائيا قطع زائد في الداخل حتى نصف قطر 5 و2 كيلومتر (SKA-low).
– المنطقة المتوسطة: حتى 180 كيلومتر هوائيات قطع زائد SKA-mid و SKA-low.
– منطقة خارجية بين 180 كيلومتر و 3000 كيلومتر : خمسة أذرعة حلزونية يحتوي كل منها على 20 من هوائيات قطع زائد.

التصميم

يتكون التصميم من تلسكوبٍ عاكسٍ ذي مرآةٍ رئيسة مجزأة بقطر 39.3 مترًا (130 قدمًا) ومرآة ثانوية بقطر 4.2 م (14 قدمًا)، مدعوم بتقنية البصريات المكيفة، وثماني وحدات من النجوم الدليلية الليزرية وأدواتٍ علمية كبيرة متعددة. يهدف المرصد إلى جمع ضوءٍ يُعادل 100 مليون ضعف قدرة العين البشرية، و13 ضعف قدرة أكبر التلسكوبات البصرية الموجودة في عام 2014، وسيكون قادرًا على تصحيح التشويه الناجم عن الغلاف الجوي. سيتمتع هذا المرصد بمساحة تجميعٍ ضوئية أكبر بـ 256 مرة من تلك الخاصة بتلسكوب هابل الفضائي، ووفقًا لمواصفات إي إل تي، سوف يلتقط صورًا أكثر وضوحًا بـ 16 مرةٍ من صور تلسكوب هابل.

إن ELT هو مفهوم جديد للتليسكوب الأرضي مع أداء أفضل من المنشآت الموجودة حاليًا. مجهزة بأحدث الأدوات ، مثل هذا التلسكوب قد يؤدي في النهاية إلى إحداث ثورة في تصورنا للكون ، مثلما فعل تلسكوب جاليليو قبل 400 عام.
 وُضع حجر الأساس للتلسكوب في حفلٍ أقيم في 26 مايو 2017، ليبدأ بذلك بناء هيكل القبة الرئيسي والتلسكوب، إذ يُخطط البدء باستخدام التلسكوب لأول مرةٍ في عام 2025.