טלסקופ הטכנולוגיה החדשה (New Technology Telescope, או NTT בקיצור) הוא טלסקופ Ritchey–Chrétien בקוטר 3.58 מטר, עם מעמד Alt-Az. הטלסקופ, שנחנך בשנת 1989, היה הראשון בעולם לו מראה ראשית נשלטת מחשב. למראה צורה גמישה הניתנת להתאמה תוך כדי התצפית על מנת להבטיח את איכות התמונה. מיקום המראה המשנית ניתן לכוונון בשלושה כיוונים. טכנולוגיה זו, שפותחה על ידי איס"ו ומכונה אופטיקה פעילה (active optics), מיושמת כיום בכל הטלסקופים המובילים, כולל הטלסקופ הגדול מאוד והטלסקופ הגדול במיוחד העתידי.
עיצוב מבנה ה"כיפה" המתומן של טלסקופ הטכנולוגיה החדשה היה חדשני אף הוא. כיפת הטלסקופ קטנה יחסית, ומאווררת על ידי מערכת פתחים המפנים את זרם האוויר בצורה חלקה על פני המראה ומפחיתים את מערבולות האוויר, מה שתורם לחדות התמונות.
טלסקופ ה-2.2 מטר של איס"ו ומכון מקס פלאנק.
טלסקופ ה-2.2 מטר פועל בלה סייה החל משנת 1984, ונמצא כרגע בהשאלה לזמן בלתי מוגבל מאיס"ו למכון מקס פלאנק. זמן התצפית בטלסקופ נחלק בין מכון מקס פלאנק לאיס"ו, בעוד שהפעלת ותחזוקת הטלסקופ הן באחריות איס"ו.
המכשור שלו כולל מצלמת שדה-רחב בעלת 67 מיליון פיקסלים (WFI), לה שדה ראייה בגודל של הירח המלא. מכשירים אחרים הנמצאים בשימוש בטלסקופ הם GROND (גלאי התפרצות גמא בתחום האופטי והתת-אדום הקרוב), המחפש זוהר מאוחר (afterglow) של התפרצויות קרינת גמא - הפיצוצים האנרגטיים ביותר ביקום, והספקטרוגרף בעלת הרזולוציה הגבוהה FEROS, המשמש למחקר מדוקדק של כוכבים.
טלסקופים אחרים.
מצפה לה סייה מארח מספר טלסקופים נוספים, שאינם מופעלים על ידי איס"ו:
פרנאל.
מצפה פרנאל (Paranal) ממוקם בפסגת סרו פרנאל במדבר אטקמה בצפון צ'ילה. סרו פרנאל הוא הר בגובה 2635 מטר, הנמצא במרחק של כ-120 ק"מ דרומית לאנטופגסטה ו-12 ק"מ מחוף האוקיינוס השקט.
המצפה כולל שישה טלסקופים עיקריים הפועלים בתחום האופטי והתת-אדום: ארבעת טלסקופי ה-8.2 מטר של הטלסקופ הגדול מאוד, טלסקופ הסקר VST בקוטר 2.6 מטר, וטלסקופ הסקר VISTA בקוטר 4.1 מטר. בנוסף, פועלים ארבעה טלסקופי עזר בקוטר 1.8 מטר, שיוצרים יחד מערך המשמש לתצפיות אינטרפרומטריות.
הטלסקופ הגדול מאוד.
המתקן העיקרי בפרנאל הוא הטלסקופ הגדול מאוד (VLT), הכולל ארבעה טלסקופים כמעט זהים, בקוטר 8.2 מטר. כל אחד מהטלסקופים כולל שניים או שלושה מכשירי תצפית. ארבעת הטלסקופים יכולים לעבוד יחד בקבוצות של שניים או שלושה כאינטרפרומטר ענק. השילוב שלהם, המכונה האינטרפרומטר של הטלסקופ הגדול מאוד (VLTI), מאפשר לאסטרונומים לראות פרטים ברזולוציה טובה פי 25 לעומת זו המתקבלת משימוש באחד הטלסקופים בלבד. אלומות האור מאוחדות ב-VLTI בעזרת מערכת מראות מורכבת בתעלות תת-קרקעיות. הרזולוציה שניתן להשיג בעזרת ה-VLTI היא של אלפיות שניית קשת, רזולוציה השקולה ליכולת להבחין בפנסי מכונית הנמצאת על הירח.
הראשון מבין ארבעת הטלסקופים נחנך במאי 1998, והועמד לשימוש הקהילה האסטרונומית ב-1 באפריל 1999. שלושת הטלסקופים האחרים הצטרפו ב-1999 וב-2000, והכניסו את ה-VLT לפעילות מלאה. ארבעת טלסקופי העזר בקוטר 1.8 מטר הותקנו בין 2004 ל-2007, והוסיפו ליכולות ה-VLTI, בו ניתן להשתמש כעת גם כאשר הטלסקופים הגדולים עוסקים בתצפיות אחרות.
בממוצע מתפרסם יותר ממאמר מדעי אחד ביום המבוסס על תצפיות מהטלסקופ הגדול מאוד. בשנת 2016 פורסמו 565 מאמרים מדעיים כאלה. התגליות המבוססות על נתונים שהתקבלו בעזרת הטלסקופ הגדול מאוד כוללות תמונה של כוכב לכת חוץ-שמשי, מעקב אחר תנועת כוכבים מסביב לחור השחור העל-מסיבי במרכז שביל החלב, ותצפית בזוהר מאוחר (afterglow) של התפרצות הגמא המרוחקת ביותר הידועה.
טלסקופי סקר.
טלסקופ הסקר האסטרונומי בתחום האור הנראה והתת-אדום (VISTA), לו מראה ראשית בקוטר 4.1 מטר, ממוקם על הפסגה הקרובה לזו עליה נמצא הטלסקופ הגדול מאוד.
טלסקופ הסקר של ה-VLT (בקיצור, VST) הוא טלסקופ בקוטר 2.6 מטר, המצויד ב-OmegaCAM, מצלמה בעלת 268 מיליון פיקסלים, לה שדה ראייה גדול פי ארבעה משטח הירח המלא. ה-VST משלים את VISTA בתחום האור הנראה.
יאנו דה צ'חננטור.
יאנו דה צ'חננטור (Llano de Chajnantor) היא רמה בגובה 5100 מטר במדבר אטקמה, במרחק של כ-50 ק"מ מזרחית לסן פדרו דה אטקמה. האתר גבוה ב-750 מטרים ממצפה מאונה קאה שבהוואי, וב-2400 מטרים ממצפה פרנאל. האקלים בצ'חננטור יבש ולא נוח לבני אדם, אך מצוין לאסטרונומיה בתחום התת-מילימטר: מאחר שמולקולות אדי מים באטמוספירה של כדור הארץ בולעות ומנחיתות קרינה בתחום התת-מילימטרי, אקלים יבש הוא הכרחי לסוג זה של אסטרונומיית רדיו. האתר כולל, בין היתר, שני טלסקופים המופעלים על ידי איס"ו: APEX והמערך המילימטרי הגדול באטקמה.
ניסוי הפאת'פיינדר באטקמה.
טלסקופ ניסוי הפאת'פיינדר באטקמה (APEX) מופעל על ידי איס"ו בשיתוף עם מכון מקס פלאנק לאסטרונומיית רדיו בבון שבגרמניה, ומצפה החלל אונסלה שבאונסלה, שוודיה. זהו טלסקופ בקוטר 12 מטר, הצופה באורכי גל בתחום המילימטר והתת-מילימטר, הגדול מסוגו בחצי הכדור הדרומי.
המערך המילימטרי הגדול באטקמה.
המערך המילימטרי הגדול באטקמה (ALMA) הוא אינטרפרומטר אסטרונומי חדשני, המורכב מ-66 אנטנות בעלות דיוק גבוה, המתאימות לאורכי גל של 0.32 עד 3.6 מ"מ. המערך המרכזי מהווה אינטרפרומטר המורכב מ-50 אנטנות בקוטר 12 מטר כל אחת, הפועלות יחד. בנוסף פועל מערך קומפקטי יותר, הכולל ארבע אנטנות בקוטר 12 מטר, ו-12 אנטנות בקוטר 7 מטרים. המרחק המרבי בין האנטנות נע בין 150 מטר ל-16 ק"מ, מה שמעניק ל-ALMA יכולת ליצור תמונות תקריב במרחק משתנה.
סרו ארמסונס.
אתר מצפה סרו ארמסונס ממוקם בפסגת סרו ארמסונס (בספרדית: Cerro Armazones), שהוא הר בסיירה וויקונה מקנה (בספרדית: Sierra Vicuña Mackenna) על רכס החוף הצ'יליאני, כ-130 ק"מ דרום-מזרחית לאנטופגסטה, במחוז אנטופגסטה, צ'ילה. לפני תחילת הבניה של אתר הטלסקופ הגדול במיוחד, הפסגה שימשה כתחנת טריאנגולציה בגובה 3,064 מטר. בעקבות השטחת ההר כהכנה לבנית פרויקט הטלסקופ הגדול במיוחד, הגובה החדש הוא 3,046 מטר מעל פני הים. האתר ממוקם באזור בעל ראות אסטרונומית עדיפה עם 89% לילות ללא עננים. באתר יש טלסקופ 1.5 מטר הקספודה (Hexapod-Telescope, ר"ת: HPT), וטלסקופים נוספים. בתאריך 26 באפריל 2010, מועצת המצפה האירופי הדרומי, בחרה באתר עבור הטלסקופ הגדול במיוחד והבניה החלה בתאריך יוני 2014.
הטלסקופ הגדול במיוחד.
הטלסקופ הגדול במיוחד (ELT), שתכנונו החל בשנת 2005, עתיד להיות הטלסקופ האופטי/תת-אדום קרוב הגדול ביותר בעולם, עם מראה ראשית בקוטר 39 מטר. חנוכת הטלסקופ צפויה בשנת 2024.
מחקר ותגליות עיקריות.
יעדי מחקר.
הטלסקופים של המצפה האירופי הדרומי מספקים את הנתונים לתוצאות פריצות הדרך הרבות באסטרונומיה, ומובילים למספר רב של פרסומים מדעיים מדי שנה. אסטרונומים משתמשים בתצפיות חדישות אלה כדי ללמוד על גרמי שמיים בתוך מערכת השמש ועד למרחק הגדול ביותר ביקום. טלסקופי מצפי הכוכבים של המצפה האירופי הדרומי הם למעשה המתקנים האסטרונומיים הפרודוקטיביים ביותר בעולם כשבכל יום מתפרסמים שני מאמרים מדעיים.
חיפוש כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש.
החיפוש אחר כוכבי לכת חוץ שמשיים מהווה נדבך מרכזי בשאלה שהיא אולי השאלה העמוקה ביותר לאנושות שטרם נענתה: האם יש חיים במקום אחר ביקום? מצפי הכוכבים של המצפה האירופי הדרומי מצוידים בארסנל ייחודי של מכשירים לגילוי, מחקר ומעקב אחר מה שמכונה כוכבי לכת חוץ שימשיים. באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד (VLT), אסטרונומים הצליחו לראשונה לאתר את הזוהר הקלוש של כוכב לכת מחוץ למערכת השמש, וצילמו את התמונה הראשונה אי פעם של כוכב לכת חוץ-שימשי. העולם החדש הזה הוא ענק ומסיבי פי חמישה מצדק. תצפית זו מסמנת צעד חשוב ראשון לעבר אחת המטרות החשובות ביותר של האסטרופיזיקה המודרנית: לאפיין את המבנה הפיזי וההרכב הכימי של כוכבי לכת ענקיים ובסופו של דבר כוכבי לכת יבשתיים. המצפה האירופי הדרומי מילא גם תפקיד מכריע בגילוי מערכת של שבעה כוכבי לכת דמוי ארץ, המקיפים כוכב במרחק 40 שנות אור בלבד, TRAPPIST-1. שלושה מכוכבי הלכת שוכנים באזור הישיב ויכולים להכיל אוקיינוסים של מים עליהם, מה שמגדיל את האפשרות שמערכת הכוכבים תוכל לאפשר חיים. מערכת זו כוללת הן את המספר הגדול ביותר של כוכבי לכת דמוי גודל כדור הארץ שטרם נמצאו והן את המספר הגדול ביותר של עולמות שיכולים לתמוך במים נוזליים עליהם.
בעזרת (מחפש כוכבי לכת במהירות גבוהה) (באנגלית: High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher ,ר"ת: HARPS), מהירות רדיאלית גבוהה, גילו אסטרונומים לא פחות מארבעה כוכבי לכת המקיפים כוכב סמוך עם מסה מתחת לזו של נפטון, כולל כוכב לכת מסיבי דמוי כדור הארץ - הקטן ביותר שהתגלה אי פעם - וכוכב שביעי דמוי כדור הארץ אשר שוכן באזור הישיב של כוכבו. כוכב לכת זה מקיף את הכוכב המארח שלו בכ-66 יום. אסטרונומים חושבים שכוכב לכת זה מכוסה על ידי אוקיינוסים - עולם המים. תגלית זו מסמנת תוצאה פורצת דרך בחיפוש אחר כוכבי לכת שיכולים לתמוך בחיים.
בנוסף בעזרת HARPS, אסטרונומים מצאו עדויות ברורות לכך שכוכב לכת מקיף את הכוכב הקרוב ביותר לכדור הארץ, פרוקסימה קנטאורי. לעולם הסלעי הזה, קצת יותר מסיבי מכדור הארץ, יש טמפרטורה המתאימה למים נוזליים על פני השטח שלו.