Можно ли бесконечно увеличивать диаметр зеркала телескопа, чтобы глубже изучать космос?

Краткий ответ: бесконечно увеличивать зеркала не получится, но астрономам еще есть куда стремиться.

Теперь подробнее. Главный враг большого зеркала — деформации под действием силы тяжести, перепадов температуры и других факторов. Ведь если форма зеркала хоть немного изменится и отклонится от нужных параметров, лучи расфокусируются и телескоп не сможет работать.

Когда-то с деформациями боролись, делая зеркала толстыми и жесткими. Самый большой среди инструментов, построенных в этой парадигме – советский Большой Телескоп Азимутальный (БТА), вступивший в строй в 1975 г. Его шестиметровое зеркало весит 43 тонны. А ведь его нужно поворачивать, чтобы наблюдать разные участки неба! Создатели БТА применили весьма хитрую механику. Но сделать телескоп с еще более тяжелым зеркалом почти невозможно.

Поэтому астрономы перешли на тонкие зеркала. Например, 8,2-метровое зеркало телескопа «Субару» весит всего 23 тонны. Но ведь тонкое зеркало гнется? Конечно. Поэтому его поддерживает множество микродомкратов – как будто пальцы, подпирающие лист бумаги. Мощный компьютер следит за формой зеркала и управляет микродомкратами. Любая расфокусировка устраняется за считанные секунды.

Однако сделать монолитное зеркало диаметром более 10 метров очень сложно. Еще сложнее поднять его в горы, где и находится большинство обсерваторий. Астрономы и тут нашли выход. С помощью компьютера и точной механики можно управлять несколькими зеркалами так, чтобы они работали как одно. Например, Очень Большой Телескоп (Very Large Telescope) имеет четыре 8,2-метровых зеркала, по общей площади равных одному 16-метровому. И уже строится Экстремально Большой Телескоп (Extremely Large Telescope, или ELT). У него будет почти 800 отдельных зеркал, эквивалентных одному 39-метровому зеркалу. ELT соберет больше света, чем все современные телескопы размером 8–10 метров вместе взятые. Это позволит ему получать изображения экзопланет, изучать первые галактики во Вселенной и многие другие тусклые объекты. Возможно, вам бы в этом ответе было бы приятно увидеть простой численный параметр, например «с ELT мы будем видеть Вселенную в N раз дальше чем сейчас» или «доберемся до такой-то звездной величины». Увы, не могу дать такой точный прогноз, по крайней мере в рамках короткого ответа, ведь он зависит от очень большого количества факторов: от типа приемников конкретного телескопа, от разных режимов наблюдения и т.д.

Приятно было бы увеличить число зеркал еще раз в десять. Увы, современный компьютер просто не справится с управлением такой махиной. Однако прогресс в создании суперкомпьютеров по-прежнему довольно быстрый, и до конца века наверняка появятся еще более впечатляющие телескопы. Но, разумеется, никакую технологию нельзя масштабировать до бесконечности.