概述
斯皮策太空望遠鏡發現星雲太空望遠鏡，從地球上發射，安放與在大氣層之外的太空。在距離地面數百公里的軌道上，它不會受到大氣層的干擾。大氣層在保護人類的同時，也過濾掉了大量珍貴的來自宇宙的信息。地面上的光學天文望遠鏡因此望塵莫及。哈勃望遠鏡的重大發現包括拍攝到了遙遠星系的“引力透鏡”和新的恆星誕生的“搖籃”等等。天文學家越來越熱衷於把望遠鏡送入太空，從而獲得更多在地面上無法獲得的信息。
工作原理
太空望遠鏡了解宇宙科學家提議建造的一架太空望遠鏡將利用帶圖案的金屬片來聚光，而不需鏡子或透鏡，此望遠鏡將具有令人驚訝的犀利視力，能發現其它恆星周圍的地球大的行星。
天文望遠鏡通常是用彎曲的鏡子來聚光，但向太空發射時對鏡子的大小就有限制，因為發射大型的物體到太空會增加成本，況且發射火箭的威力也是有限的。而這種新型望遠鏡採用了完全不同的方式來聚光，不需較大的主鏡或透鏡，而只需採用一面較小的次要鏡子或透鏡。
此技術訣竅是充分利用了自然光波，能導致光線圍繞著物體的邊緣發生彎曲。這種現象就叫“衍射”，這就是為何你能聽到來自大樓角落的聲音的原因。這意味著只需讓光線通過不透明金屬片上雕刻的某種樣式的孔洞，就能讓光線聚集成一個圖像。其實這類圖案形的金屬片早就用來聚集雷射束，但一直沒有套用到天文學領域。
科學家稱此金屬片為菲涅爾區金屬板，這一命名是源於法國物理學家菲涅爾於19世紀研究了衍射現象。
主要優勢
太空望遠鏡太空作為天文研究地盤的太空望遠鏡，大部份皆為歐美國家所發射(只有少許例外地由日本發射)。在地球大氣外裝設觀測設施有兩大好處，首先影像可更為清晰，否則大氣的阻隔會使影像變得模糊（情形就像身處充滿蒸氣的浴室之中）。
可以偵察到那些從恆星和星系而來，卻被大氣層阻擋著的輻射，例如紫外線、X射線和伽瑪射線。雖然我們有賴大氣層保護免受太陽紫外線和X射線的灼傷，但是這也意味著如果我們留在地面上，便會錯失大量來自宇宙的信息。
科學家們可以通過它第一次探測太陽系外行星的大氣層，並得知它們所圍繞的恆星的年齡，以此進一步推斷宇宙的年齡。尋找生命跡象 ，一架寬30米的菲涅爾成像儀將具有足夠大的威力，能看到距離地球30光年範圍內的地球大的行星，並能測量此行星的光譜，以尋找生命跡象，如大氣中的氧氣。菲涅爾成像儀還能測量遙遠宇宙中非常年輕的星系的特性，拍攝我們太陽系中任何天體的詳細圖像。
研發過程
太空望遠鏡內部構造1918年，哈勃
哈勃以具有直徑2.5米反射鏡的胡克望遠鏡探索遙遠的星系，精確地指出銀河中看似微弱的星雲，其實是位在距離我們有幾百萬光年的其它星系中。他的研究有助於天文學家了解宇宙的浩瀚。
1947年，加州巴洛馬山的海爾望遠鏡
架設在美國加州巴洛馬山，具有直徑5米反射鏡的海爾望遠鏡，可以實現對可見宇宙的較外邊緣的觀測。天文學家利用它對遙遠的星系，如仙女座星系，做非常仔細的觀測，他們測量出仙女座星系距離地球二十萬億公里，是先前所知距離的兩倍。
1960年代起，計算機輔助觀測
當今的天文學家將計算機套用於望遠鏡所有的設計、架構與操作的各個階段，促使新一代效能更佳的望遠鏡來臨，結果產生了許多不同的模式，適用於多種不同的任務。
1977年，多面反射鏡組成單一影像
憑藉計算機的輔助，許多來自反射鏡的影像可結合成單一影像。1977年設於美國亞歷桑那州霍普金斯山的第一座多面反射鏡望遠鏡（MMT）首次運行。該望遠鏡一排6片，直徑1.8米的反射鏡，可聚集到相當於直徑4.5米單片反射鏡所聚集之光線。
1986年，電子藕合裝置（CCD）進一步輔助觀測
電子儀器與計算機的問世對天文學產生了深遠的影響，強化的影像促使天文學許多不同新見解的產生。具有電子藕合裝置的電子感應器可感測到最微弱的光學訊號，或偵測許多不同種類的輻射。經過計算機處理後，訊號被整理與加強，這些經由電子儀器觀測到的訊號傳遞了清晰的信息。數字處理將極細微的差異放大，顯現出原來被地球大氣掩藏，以致肉眼看不到的東西。
1990年，拼嵌式望遠鏡
拼嵌式望遠鏡具有成本低廉、修補時易移動的優點。美國夏威夷的凱克望遠鏡是由36片反射鏡拼嵌成一座直徑10米的望遠鏡。凱克望遠鏡所觀測的物體亮度比海爾望遠鏡所能見到的強4倍。
1990年，哈勃太空望遠鏡
排除了地球的混濁大氣層的視野干擾，哈勃太空望遠鏡正在距離地表600 公里處環繞地球運行和觀測。哈勃太空望遠鏡是有史以來最具威力的望遠鏡，它讓我們觀看宇宙的視野起了革命性的改變。現代，計算機網際網路計算機網際網路通暢無阻，使終端個人使用者不受時間和空間的限制，就可結合全球（甚至外層空間中）的觀測望遠鏡進行遠方遙控觀測。並可立刻結合先進計算機軟體進行分析與數字處理。
主要種類
斯皮策太空望遠鏡空間紅外望遠鏡
2001年發射升空，其主鏡口徑84厘米，配備有靈敏度極高的紅外探測元件。為徹底避開地球紅外輻射的干擾，它將遨遊於近百億米之遙的深空軌道。當望遠鏡在外層空間、處於極低溫的條件下進行觀測時，紅外波段的宇宙“面容”纖毫畢現，較之於地面觀測將清晰百萬倍。空間干涉望遠鏡
於2005年3月被送入預定軌道。它實際上由7架30厘米口徑的鏡面組成，進入軌道空間後將釋放排列成長達9米的望遠鏡陣。運用光學干涉技術，其最終的空間解析度可優於哈勃望遠鏡近千倍。建造空間干涉望遠鏡，要求極高的技術水平，它的套用將使天文學家分辨遙遠恆星的能力邁上一個新的台階。地外行星搜尋者
“地外行星搜尋者”是美國宇航局空間計畫的“點睛”之筆，計畫於2012年發射升空。它匯集了人類太空望遠鏡技術的精華，將在尋找太空生命方面嶄露頭角。“地外行星搜尋者”的設計思路與空間干涉望遠鏡相似，但在規模與性能上有重大突破。空間干涉望遠鏡的可收卷鏡陣延伸9米上下，而“地外行星搜尋者”的鏡面陣列延展可達百米。利用它空前的解析度，人們將足以探明，在太陽系鄰近數十光年之內，是否存在與地球條件相似的行星，並進一步為解開地外生命的“懸念”獲取寶貴的線索。哈勃望遠鏡
哈勃望遠鏡是有史以來最大、最精確的天文望遠鏡。它上面的廣角行星相機可拍攝到幾十到上百個恆星照片，其清晰度是地面天文望遠鏡的10倍以上，其觀測能力等於從華盛頓看到1.6萬千米外悉尼的一隻螢火蟲。哈勃望遠鏡所收集的圖像和信息，經人造衛星和地面數據傳輸網路，最後到達美國的太空望遠鏡科學研究中心。利用這些極其珍貴的太空圖像和宇宙資料，科學家們取得了一系列突破性的成就。沉寂多年的天文學領域，正發生著天翻地覆的變化。
費米伽馬射線太空望遠鏡康普頓伽馬射線太空望遠鏡
重15.4噸、長9.45米，造價6.7億美元，是迄今進入太空最重的衛星之一。1991年4月5日，它隨“阿特蘭蒂斯號”太空梭升空。在9年的太空旅行中，康普頓為人類探索宇宙寫下了一本厚厚的功勞簿。2000年5月30日，這隻人類在外層空間最犀利的“眼睛”開始回家的路程，並於6月4日在人工控制下墜入太平洋。斯皮策太空望遠鏡
於2003年8月25日發射升空，是人類史上最大的紅外線波段太空望遠鏡，取代了原來的IRAS望遠鏡，斯皮策前身名為SIRTF（Space Infrared Telescope Facility）。 它的觀測波段為3微米到180微米波長，由於地球大氣層會吸收部份的紅外線，而且地球本身也會因黑體輻射而發出紅外線，所以在地球表面無法獲得紅外波段的天文資料。錢德拉X射線太空望遠鏡
美國哥倫比亞號太空梭1999年7月23日升空，把錢德拉X射線太空望遠鏡(Chandra X-ray Observatory)送到了太空。這一空間天文望遠鏡將幫助天文學家搜尋宇宙中的黑洞和暗物質，從而更深入地了解宇宙的起源和演化過程。錢德拉望遠鏡是美國航宇局NASA“大天文台”系列空間天文觀測衛星中的第三顆。該系列共由4顆衛星組成，其中康普頓(Compton)伽馬射線觀測台和哈勃太空望遠鏡(HST)已分別在1990和1991年發射升空，另一顆衛星稱為太空紅外望遠鏡設施(SIRTF)，也就是斯皮策太空望遠鏡，於2003年發射成功。空間視野
中國首台大口徑太空望遠鏡有望在自己的空間實驗站上建成，它的口徑不如哈勃太空望遠鏡大，但視場即“空間視野”較哈勃更為寬闊。按計畫中國將在2020年前後擁有首個空間站，此前還有多個重要建設節點。在神八飛船與天宮一號完成首次空間交會對接後，2012年中國將相繼發射神九、神十飛船與之對接。
空間站三艙段總重不超過66噸，其中可提供有效載荷的重量約17噸，大口徑空間望遠鏡計畫放置於作為第二副艙的實驗艙內。望遠鏡主鏡的最大口徑為2米，比哈勃太空望遠鏡的2.4米口徑小約六分之一，解析度也相對低些，但它的特點在於擁有較大視場，可同時觀測更廣大的宇宙空間。這台太空望遠鏡具有多功能，以可見光觀測為主，同時也具備紅外觀測等手段。
