Bildkredit: GMTO Corporation / Mason Media Inc.

Rymdteleskop som Hubble och Kepler kan få all uppmärksamhet, men mänsklighetens allra största teleskop är alla här på jorden.

Astronomin handlar i huvudsak om att studera ljus, och när det gäller gigantiska teleskop är det visuellt ett fall av större är bättre. Cue en helt ny generation av storstora observatorier på grund av att gå online i början av 2020-talet.

De allra finaste teleskopen är nästan alltid byggda på samma platser på vår planet. Chiles torra Atacama-öken är en favorit för teleskopsbyggare, till stor del för att det finns över 300 rena nätter om året och det är möjligt att bygga på frysande kalla bergstoppar med en jättestor 10.000ft eller högre.

Det ger teleskoperna högt över den hetaste, tätaste delen av jordens atmosfär och därigenom undviker snedvridning.

Chiles Atacama-öken är bland de högsta och torraste platserna på planeten | Kredit: G.Hüdepohl (atacamaphoto.com) / ESO

(Bild: © G.Hüdepohl (atacamaphoto.com) / ESO)

Att placera teleskop på södra halvklotet garanterar dem också den bästa uppfattningen som möjligt av Västmarks tjockaste stjärnfält. På norra halvklotet är toppen av Hawaii Mauna Kea en favorit, liksom La Palma på Kanarieöarna.

Så varför byggs fler och fler jätte teleskop? Hubble rymdteleskopets efterträdare, såsom det nyligen försenade James Webb rymdteleskopet och TESS kommer att göra så många upptäckter att en armé av markbaserade teleskop kommer att behövas för att titta närmare.

Var och en kommer att ha en lång att göra-lista, oavsett om det är att upptäcka mörk materia, bild ett supermassivt svart hål eller studera exoplaneter. Tillsammans kommer de att bilda en massiv armé av ögon på himlen som kommer att förändra det vi vet om universum och vår plats inom den.

Event Horizon Telescope (EHT), över hela världen

Event Horizon Telescope håller på att avslöja den första bilden av ett svart hål | Kredit: A. Marinkovic / X-Cam / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO

(Bild: © Kredit: A. Marinkovic / X-Cam / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO))

Event Horizon Telescope var kort det största teleskopet av alla. Uppgifterna behandlas fortfarande, men snart kommer astronomer att ha något otroligt. Den första någonsin bilden av ett svart hål (eller två).

Det är inte en lätt bild att få. Ett svart hål är där tyngdkraften är så intensiv att inte ens ljus kan fly från inifrån det, så hur kan ett teleskop någonsin ta ett fotografi av en?

Svaret är radio astronomi, och inte mindre än åtta teleskop arrays runt om i världen.

EHT förra året genomförde samtidiga observationer av röntgen- och gammastråleband på radiovätter i Chile, Spanien, USA, Mexiko och vid Sydpolen.

I huvudsak var de kopplade till att skapa en jordstor interferometer (en ljusmätare), med hoppet att upptäcka händelseshorisonterna (en gräns utöver vilken ingenting kan undkomma) av två supermassiva svarta hål: Skytten A * i mitten av Vintergatan , och M87 i mitten av Virgo A galaxen.

Om de lyckas - ett svar vi vet under 2018 - kommer astronomerna äntligen att ha visuellt bevis på att Albert Einsteins teori om allmän relativitet, som förutspådde det svarta hålets händelsehorisont, var korrekt.

Stor synoptisk undersökning teleskop (LSST), Chile

LSST kommer att innehålla världens största digitalkamera | Kredit: LSST

(Bild: © LSST)

När en enorm 20 meter nära jord-asteroiden slog Chelyabinsk 2013, blev det plötsligt insett att jorden är en sittande anka i rymden. Värre, det var ingen som ens övervakade för inkommande asteroider.

Detta förändras tack och lov, men sen 2022 kommer LSST att kartlägga himlen för potentiellt farliga asteroider och mer.

Ett internationellt projekt slated till ett decennium, LSST: s 3 200 megapixel digitalkamera och 8,4 m spegel kommer att snäppa 800 fotografier varje natt i sex våglängder, från ultraviolett till nära infraröd.

I vad som faktureras som "den största filmen som någonsin gjorts", kommer varje bild att vara 40 gånger så stor som vår Moon, med 15 terabyte data som produceras varje natt från 1000 exponeringspar. Det ska vara det största vetenskapliga datasetet i världen, vilket gör det möjligt för astronomer att skapa en mycket detaljerad karta över miljarder galaxer, stjärnor och objekt i solsystemet.

LSST byggs på Gemini South Observatory på Cerro Pachón i Chiles Elqui Valley, som kommer att bevittna en sällsynt två minuters total solförmörkelse 2019.

Europeiskt extremt stort teleskop (E-ELT), Chile

E-ELT kommer att bli det europeiska sydobservatoriets nya flaggskeppskeskop | Kredit: ESO / L. Calçada / ACE-konsortiet

(Bild: © ESO / L. Calçada / ACE-konsortiet)

Kan vi ta bilder av exoplaneter? Hittills har det bara varit möjligt att hitta exoplaneter från enorma dataset som upptäcker små förändringar i ljusstyrkan hos starlight.

Cue E-ELT, som kommer att försöka samla tillräckligt med ljus och öka upplösningen tillräckligt för att ta bilder av planeter som kretsar runt stjärnor i Vintergatan. Dess bilder kommer att vara 16 gånger mer detaljerade än Hubble kan hantera.

Det kan vara en halv värld från HQ nära München, Tyskland, men det europeiska sydobservatoriet (ESO) är besatt med Chile.

Redan har den ALMA och VLT i Atacama-öknen, och vid 2024 kommer detta nya flaggskeppskeskop, den amerikanska 1,2 miljarder E-ELT, att abborre på Cerro Armazones vid en svimlande höjd av 3.046m / 9993 ft.

Det är tänkt att vara världens största optiska och infraröda teleskop tack vare en 39-meters primärspegel som kommer att bildas av nästan 800 hexagonala segment.

Förutom att studera exoplaneter kommer E-ELT att studera de första galaxerna och direkt mäta accelerationshastigheten för vårt expanderande universum.

Giant Magellan Telescope (GMT), Chile

(Bild: © GMTO Corporation / Mason Media Inc.)

När det är färdigt 2023 kommer detta 700 miljoner US-teleskop att bli världens största optiska, landbaserade teleskop. Insidan kommer att vara en jätte 24,5m spegel.

Med nya data om exoplaneter från TESS används GMT sannolikt för att sanna sin kemi.

"Som en planet passerar framför stjärnan, kan ett stort teleskop på marken, som GMT, använda spektra för att söka efter fingeravtryck av molekyler i planetariska atmosfären", säger Patrick McCarthy, Ph.D., vice vd för Verksamhet och externa relationer, GMTO.

Även om den konstrueras vid Las Campanas observatorium i Atacama-öknen och högt över den tjockaste delen av jordens atmosfär på 2.550m / 8 500 ft, kommer GMT också att innehålla en teknik för att korrigera för eventuell värmestörning.

"Eftersom ljus från avlägsna stjärnor och planeter passerar genom jordens atmosfär, oregelbundenhet i temperaturen och densiteten av luften snedvrider bilden - precis som den heta luften över motorvägsbeläggningen gör bilderna skimrande", förklarar McCarthy.

Cue adaptiv optik, en teknik för att ta bort den oskärpa och återställa den fulla kraften i ett teleskop. "Med adaptiv optik kan vi bilda planeter, och med bilder kan vi leta efter färgvariationer på grund av väder och ytfunktioner."

GMT: s bilder kommer att vara 10 gånger mer detaljerade än Hubble Space Telescope.

För bara ett sekel sedan trodde astronomer att Vintergatan var hela universum. Med dessa jätteteleskop kunde vi vara på väg att fotografera avlägsna planeter, svarta hål och övervaka vad som händer runt jorden i nya, fantastiska detaljer.

  • Resa till bortomliggande världar med de bästa VR-spelen