Για τους αστρονόμους στο Αστεροσκοπείο Παρανάλ στη Χιλή, η ώρα που ανεβαίνουν στο «κατάστρωμα» με τα τέσσερα τηλεσκόπια διαμέτρου 8 μέτρων το καθένα, είναι ώρα μαγική, καθώς παρακολουθούν τις βάρους 430 τόνων μηχανές να εκτελούν τις σύνθετες χορευτικές φιγούρες που τους ανέθεσαν, με φόντο τον έναστρο ουρανό. Οπως και τα άλλα μεγάλα σύγχρονα τηλεσκόπια, το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (Very Large Telescope ή VLT) ενσωματώνει μερικές από τις πιο προχωρημένες τεχνολογίες που δημιούργησε ο ανθρώπινος πολιτισμός. Αν παρακολουθήσει κανείς τη γέννηση κάθε εξαρτήματος, θα διαπιστώσει ότι, τελικά, χρειάστηκαν εκατομμύρια άνθρωποι για να κατασκευάσουν αυτή την καταπληκτική μηχανή. Θα διαπιστώσει τη βαθιά και εκτεταμένη κοινωνικοποίηση της εργασίας που επιβάλλει αυτά τα επιτεύγματα να ανήκουν σε ολόκληρη την ανθρωπότητα.

Οσο θαυμαστά κι αν είναι τα σύγχρονα τηλεσκόπια συγκρινόμενα με το τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου, δεν είναι παρά σταθμοί σε μια πορεία που θα φέρνει όλο και πιο κοντά τα μακρινά φώτα του σύμπαντος. Μόλις τεθεί σε λειτουργία ένα νέο τηλεσκόπιο, οι επιστήμονες σχεδιάζουν το διάδοχό του. Τηλεσκόπια που θα έχουν διάμετρο κατόπτρου 25, 30 ή ακόμα και 100 μέτρα.

Οπως όλα τα επιστημονικά όργανα, τα διαμέτρου 8 και 10 μέτρων τηλεσκόπια που βρίσκονται τώρα σε λειτουργία δεν απαντούν μόνο στα ερωτήματα για τα οποία κατασκευάστηκαν, αλλά θέτουν και καινούρια, πιο βαθιά και δύσκολα ερωτήματα, που απαιτούν μεγαλύτερα και καλύτερα όργανα για να απαντηθούν. Η ανάλυση της σύνθεσης πλανητών παρόμοιων με τη Γη σε άλλα ηλιακά συστήματα, η αναζήτηση σημείων ύπαρξης ζωής σε μακρινούς κόσμους, η μελέτη των πιο απομακρυσμένων γαλαξιών και ένας σωρός άλλες ανάγκες, κάνουν τους αστρονόμους να επιζητούν μια γενιά γιγαντιαίων τηλεσκοπίων, με ικανότητες εκατοντάδες έως και χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από των σημερινών. Πολλά σχέδια έχουν προταθεί, όπως το OWL (Συγκλονιστικά (!) Μεγάλο Τηλεσκόπιο) διαμέτρου 100 μέτρων, το Τηλεσκόπιο Τριάντα Μέτρων (TMT) και το Γιγαντιαίο Τηλεσκόπιο του Μαγγελάνου, διαμέτρου 24 μέτρων.

Η ιστορία των τηλεσκοπίων αναδεικνύει έναν εμπειρικό νόμο ανάλογο με το νόμο του Μουρ για την εξέλιξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Σύμφωνα με το νόμο αυτό, κάθε γενιά τηλεσκοπίων έχει περίπου διπλάσια διάμετρο κατόπτρου από την προηγούμενη και απαιτεί αρκετές δεκαετίες για να κατασκευαστεί. Ετσι, για παράδειγμα, στον 20ό αιώνα στην Καλιφόρνια κατασκευάστηκε το τηλεσκόπιο του όρους Γουίλσον (1917, 2,5 μέτρων), το τηλεσκόπιο του όρους Παλομάρ (1948, 5 μέτρων) και τα δίδυμα τηλεσκόπια Κεκ στο όρος Μάουνα Κέα της Χαβάης (1993, 10 μέτρων). Με αυτά τα δεδομένα, η επόμενη γενιά τηλεσκοπίων θα έχει διάμετρο κατόπτρου 20 μέτρα και θα αρχίσει να κατασκευάζεται γύρω στο 2025.

Ωστόσο, πολλοί επιστήμονες προτείνουν την κατασκευή μεγαλύτερων, έως πολύ μεγαλύτερων τηλεσκοπίων, με χρονικό ορίζοντα το 2015. Θεωρούν ότι τα τηλεσκόπια αυτά είναι καθόλα εφικτά, αφού η σχετική τεχνολογία στο μεγαλύτερο βαθμό υπάρχει ήδη.

Καταρχήν μια πραγματικότητα που καλεί σε ξεπέρασμα του εμπειρικού νόμου της κατασκευής τηλεσκοπίων, είναι ότι στενεύουν τα περιθώρια βελτίωσης της απόδοσης των υπαρχόντων τηλεσκοπίων με εφαρμογή διάφορων έξυπνων τεχνικών. Σε ένα ανακλαστικό τηλεσκόπιο, το φως ανακλάται στο πρωτεύον κάτοπτρο και μετά στο δευτερεύον, που το κάνει να συγκλίνει σε ένα κατάλληλο σημείο, όπου μπορεί να παρατηρηθεί από το ανθρώπινο μάτι, να αποτυπωθεί σε φωτογραφία ή να αναλυθεί σε χρωματικό φάσμα για φασματοσκοπική ανάλυση. Οταν οι αστρονόμοι μιλούν για το μέγεθος ενός τηλεσκοπίου, αναφέρονται στη διάμετρο του πρωτεύοντος κατόπτρου. Ο διπλασιασμός της επιτρέπει την παρατήρηση ουράνιων αντικειμένων που έχουν το ένα τέταρτο της φωτεινότητας ή αντικειμένων με την ίδια φωτεινότητα που βρίσκονται δυο φορές πιο μακριά από τη Γη.

Τα τελευταία 50 χρόνια, τα τηλεσκόπια έγιναν πιο ευαίσθητα όχι μόνο εξαιτίας της αύξησης της διαμέτρου τους, αλλά και εξαιτίας προόδων στις συσκευές ανίχνευσης. Το πέρασμα από τις φωτογραφικές πλάκες στους ηλεκτρονικούς ανιχνευτές έδωσε βελτίωση που αντιστοιχούσε σε πενταπλασιασμό της διαμέτρου. Με αυτή την έννοια, τα σημερινά τηλεσκόπια είναι 10 φορές μεγαλύτερα από τους προκατόχους τους. Τώρα, όμως, που οι ανιχνευτές έχουν φτάσει σε απόδοση το 100%, δε μένει άλλη λύση από την αύξηση της διαμέτρου.

Παραδοσιακά, το μέγεθος των νέων τηλεσκοπίων περιοριζόταν από την τεχνολογική ικανότητα κατασκευής του πρωτεύοντος γυάλινου κατόπτρου, την πρόσδοση σ' αυτό του κατάλληλου σχήματος και το γυάλισμά του, ώστε να έχει την απαιτούμενη μορφή με ελάχιστες ανοχές. Τα ραδιοκύματα έχουν πολύ μεγαλύτερο μήκος κύματος από το ορατό φως, έτσι αν και τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να είναι τεραστίων διαστάσεων, οι κατασκευαστικές απαιτήσεις γι' αυτά είναι πολύ πιο χαλαρές, το ίδιο όπως χρειάζεται πολύ λιγότερος κινητικός έλεγχος για να κρατήσεις στα δάχτυλα μια πέτρα, συγκριτικά με ένα κόκκο άμμου.

Για παράδειγμα, το τηλεσκόπιο 5 μέτρων του όρους Παλομάρ, έχει ένα παραβολοειδή καθρέφτη με ακρίβεια επιφάνειας 50 νανόμετρων. Αν ήταν τόσο φαρδύ όσο ο Ατλαντικός Ωκεανός, η μεγαλύτερη λακκούβα στην επιφάνειά του δε θα ήταν βαθύτερη από 5 εκατοστά. Για να το γυαλίσουν, οι κατασκευαστές του χρειάστηκαν 11 ολόκληρα χρόνια, στα οποία λαμβάνονταν μετρήσεις του σχήματος κάθε δύο μέρες. Σήμερα οι καθρέφτες των τηλεσκοπίων κατασκευάζονται με έλεγχο από ηλεκτρονικό υπολογιστή. Ετσι, καθένα από τα τηλεσκόπια του VLT χρειάστηκε μόνο ένα έτος για το γυάλισμά του.

Μεγαλύτερο πρόβλημα είναι η κατασκευή του ίδιου του γυαλιού. Για να κατασκευαστούν κομμάτια γυαλιού διαμέτρου 8 μέτρων, χρειάστηκε να φτιαχτούν ειδικές βιομηχανίες αποκλειστικά για τα συγκεκριμένα τηλεσκόπια. Η λύση αυτού του προβλήματος είναι τα κατατμημένα κάτοπτρα, όπως αυτά των τηλεσκοπίων Κεκ, που είναι μωσαϊκά 36 τμημάτων, σχήματος εξαγώνου με διάμετρο 1,8 μέτρων το καθένα. Το εξαγωνικό τους σχήμα τους επιτρέπει να συντεθούν, ώστε να σχηματίσουν το υπερβολοειδές σχήμα του πρωτεύοντος κατόπτρου. Κάθε τμήμα έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά, ανάλογα με την απόστασή του από το κέντρο του κατόπτρου.

Θεωρητικά, με τον τρόπο αυτό μπορούν να κατασκευαστούν οσοδήποτε μεγάλα τηλεσκόπια. Το μειονέκτημα είναι ότι χρειάζεται πολύ μεγάλη ακρίβεια για να ταιριαστούν τα κομμάτια, έτσι ώστε να εξαλειφθούν οι ατέλειες που δημιουργούν οι ενώσεις μεταξύ τους, αλλά και η ανάγκη να σταθεροποιηθούν ώστε να μη μεταβάλλεται το σχήμα του κατόπτρου όταν φυσάει ο άνεμος. Τα περισσότερα από τα γιγαντιαία τηλεσκόπια που προτείνονται σήμερα ακολουθούν αυτή την τεχνική, αλλά με εξαγωνικά κομμάτια διαμέτρου 8,4 μέτρων.