Si delinea con questo nome la superficie di un telescopio riflettente dove viene raccolta la luce; tale caratteristica è quella che più di tutte determina le prestazioni del telescopio.
Quello che più risalta le qualità dello specchio primario sono il suo diametro e la sua qualità ottica: innanzitutto gli specchi primari sono solitamente di forma circolare o semi circolare. La superficie di raccolta di luce varia col variare del diametro, in particolare se questo misura 7mm possiamo avere una raccolta di luce uguale a quella della pupilla umana, il cui diametro è appunto 7mm.
La qualità ottica invece riflette la capacità di far convergere tutti i fotoni riflessi in unico punto, il fuoco. Se vi sono delle imperfezioni troppo grossolane è possibile che i fotoni non convergano tutti in un unico punto, creando quindi una sfuocamento dell’immagine.
All’inizio gli specchi primari sono costruiti con blocchi di vetro curvati e lavorati con l’aggiunta infine di uno strato riflettente. Fino a quando non si sono usati telescopi grandi, questi specchi reggevano senza problemi: aumentando le dimensioni del telescopio però lo specchio rischiava di deformarsi per effetto della gravità, rendendo così necessario accrescerne il peso in proporzione al cubo del diametro. Il limite venne raggiunto negli anni Cinquanta con uno specchio di 5 metri di Monte Palomar, e uno di 6 metri dell’Unione Sovietica.
Successivamente le nuove tecnologie portarono innovazioni e variazioni: la prima fu il telescopio a specchi multipli (MTT), formato da una pluralità di specchi primari uniti a formare un unico specchio. Una volta uniti gli specchi possono anche assumere una forma esagonale: in questo caso si parla di segmentati e ogni segmento può essere trattato come uno specchio autonomo, anche se il primario effettivo è dato da tutti i piccoli specchi primari assemblati.
L’MMT aveva una dimensione di 4,5 metri, ma si sono raggiunte dimensioni molto più grandi con il Kech, che ha uno specchio segmentato di 10 m. di diametro. Il progresso non è ancora terminato e sono in fase di evoluzione specchi ancora più grandi.
Grande sviluppo è stato poi raggiunto con l’ottica attiva: anche se lo specchio è molto sottile, vi sono degli attuatori che lo sostengono mantenendolo nella posizione più idonea e consentendo così di evitare i rischi di deformazione della forza di gravità. La tecnica venne sperimentata per la prima volta nel telescopio new Technology Telescope (NTT) e oggi utilizzata in molti altri telescopi, anche in fase di attuazione.
