A configuração óptica do GMT permite o uso de instrumentos científicos compactos. Os instrumentos astronômicos, como espectrógrafos e câmeras, irão capturar, reformatar e armazenar a luz coletada pelo telescópio para que esses dados possam ser usados em pesquisas científicas. Isso ajudará a responder incontáveis perguntas sobre o Universo à nossa volta, desde a sua origem ao futuro dele.

Seis atuadores lineares serão fixados a cada um dos sete espelhos primários  de 8,4 metros de diâmetro em um padrão hexápode, posicionando-os para formar uma única superfície óptica de 25 metros. No início de 2021, os engenheiros do projeto, na Universidade do Arizona, estiveram montando, balanceando e testando esses atuadores na Célula de Teste.

Todos os seis espelhos fora do eixo precisarão de 90 atuadores triplos para suportar o peso, superar a gravidade e as distorções térmicas. O design permite que eles cumpram a sua função independentemente da posição do telescópio, até mesmo quando o GMT estiver apontando próximo ao horizonte, o que deixa os espelhos praticamente na vertical. Atualmente, esses dispositivos estão sendo instalados na parte debaixo da Célula de Teste, que está localizada no Parque Tecnológico da Universidade do Arizona - EUA.

Em maio de 2021, o parque tecnológico da Universidade do Arizona, em Tucson, se tornou o novo lar da célula de teste, do simulador de espelho primário e do sistema de calibração dos atuadores. Agora, eles serão submetidos a testes para validar a funcionalidade do sistema de suporte ativo do espelho primário e garantir que seja seguro para instalação do espelho. Para saber mais sobre as tecnologias do telescópio GMT, assista ao episódio 1 da série Fascínio do Universo, disponível no canal do GMT Brasil no Youtube.  

O GMT pesará cerca de 2.106 toneladas. Ele flutuará sobre uma camada de óleo de apenas 50 mícrons de espessura, o que equivale à metade da grossura de uma folha de papel. O mícron é a milésima parte de um milímetro ou um milionésimo de um metro, isso permitirá que o GMT se mova essencialmente sem atrito, pois compensa para a rotação da Terra, rastreando corpos celestes em seu arco no céu.  

Cerro Las Campanas, no Observatório Las Campanas, Deserto do Atacama, será o lar do maior telescópio óptico do mundo. A montanha tem 2500 metros de altitude e é um dos melhores locais para observação por possuir mais de 300 noites de céu limpo por ano — consequência de estar numa região desértica, onde a ocorrência de nuvens é bem pequena.  A preparação do terreno começou em 2012, mas a construção da estrutura foi autorizada e efetivamente iniciada em meados de 2015. Mais de 250 pessoas trabalham na construção. Quando o GMT estiver funcionando, haverá entre 100 e 150 profissionais chilenos operando o telescópio em funções administrativas, técnicas e de apoio.  

A Grande Nuvem de Magalhães, homônimo ao telescópio, é uma galáxia-satélite anã localizada na Via Láctea. Esse nome foi dado pelo navegador português Fernão de Magalhães (1480-1521) durante uma de suas viagens no início do século XVI — ele também observou a Pequena Nuvem de Magalhães, que é uma galáxia anã vizinha. Elas não podem ser observadas no Hemisfério Norte, sendo estudadas pelos telescópios do Sul, e são visíveis a olho nu nas noites de céu limpo em janeiro.  Diferente de outras galáxias-satélite, elas continuam produzindo novas estrelas de forma acelerada, o que ajuda os cientistas a compreender como ocorre a formação e evolução de galáxias.  

Primeiro, ocorre a fusão de quase 20 toneladas de vidro em um molde em formato de favo-de-mel, dentro de um forno rotativo gigante a uma temperatura de 1160ºC por 4 horas. A temperatura é rapidamente reduzida para 900ºC e, nos 3 meses seguintes, resfria lentamente para evitar distorções térmicas nos espelhos. Depois, há o desbaste das superfícies traseira e dianteira do espelho. A face dianteira é polida com ferramentas computadorizadas para atingir precisões ópticas que são constantemente avaliadas. Ao final do polimento, ele é colocado sobre um complexo sistema de suporte e, também, ocorre a aluminização da superfície com uma fina camada de alumínio para torná-la altamente refletora. O espelho é transportado para o local de armazenamento, onde permanecerá até a montagem do GMT.  

O GMT contará com 7 espelhos secundários de 1.05 metros de diâmetro que são capazes de corrigir as distorções nas imagens causadas pelos efeitos da atmosfera terrestre. Esse sistema permitirá captar imagens nítidas, possibilitando o estudo de objetos ainda menores e mais distantes com as distorções diminuídas. Cada espelho secundário possui 675 atuadores controlados por computadores que vão ajustá-los, deformando-os de acordo com os padrões causados pela turbulência atmosférica. O fato desses espelhos serem adaptativos garante que a correção das distorções causadas pela atmosfera se aplique para todos os instrumentos, ao contrário de outros sistemas nos quais essa correção se dá dentro de instrumentos específicos e, portanto, vale apenas para eles.    

Para proteger a estrutura de 22 andares e evitar danos internos na instrumentação do telescópio, foi necessário criar um sistema de engenharia inovador que foi aprovado por uma auditoria internacional independente. A primeira linha de defesa é um sistema de isolamento sísmico feito por 24 apoios pendulares com atrito que impedem os componentes, instrumentos do telescópio e a estrutura do píer de serem danificados durante os violentos abalos do solo. Esses apoios deslizam sobre uma estrutura côncava e seu movimento se parece com um pêndulo. Também há um sistema hidráulico que pode recolocar a estrutura do GMT — que pesa 6.200 toneladas — em seu local operacional após um abalo sísmico.