望远镜

发展历程

1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔（Hans Lippershey）造出了世界上架望远镜。一次，两个小孩在李波尔的商店门前玩弄几片透镜，他们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标，两人兴高采烈。李波尔赛拿起两片透镜一看，远处的风标放大了许多。李波尔赛跑回商店，把两块透镜装在一个筒子里，经过多次试验，汉斯·李波尔发明了望远镜。1608年他为自己制作的望远镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个望远镜眼镜匠都声称发明了望远镜。

与此同时，德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜，他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜，这种望远镜由两个凸透镜组成，与伽利略的望远镜不同，比伽利略望远镜视野宽阔。但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。沙伊纳于1613年─1617年间首次制作出了这种望远镜，他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜，把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜，一台一台地观察太阳，无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。因此，他打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉，证明了黑子确实是观察到的真实存在。在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃，伽利略则没有加此保护装置，结果伤了眼睛，几乎失明。荷兰的惠更斯为了减少折射望远镜的色差在1665年做了一台筒长近6米的望远镜，来探查土星的光环，后来又做了一台将近41米长的望远镜。

基本原理

望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在
像
空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。一种通过收集电磁波来观察遥远物体的电磁辐射的仪器，称之为射电望远镜，在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜，但是在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜，红外望远镜，X射线和伽马射线望远镜。天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波，宇宙射线和暗物质的领域。
日常生活中的光学望远镜又称“千里镜”。它主要包括业余天文望远镜，观剧望远镜和军用双筒望远镜。
常用的双筒望远镜还为减小体积和翻转倒像的目的，需要增加棱镜系统，棱镜系统按形的方式如果式不同可分为别汉棱镜系统(RoofPrism）（也就是斯密特。别汉屋脊棱镜系统）和保罗棱镜系统(PorroPrism）(也称普罗棱镜系统)，两种系统的原理及应用是相似的。
个人使用的小型手持式望远镜不宜使用过大倍率，一般以3～12倍为宜，倍数过大时，成像清晰度就会变差，同时抖动严重，超过12倍的望远镜一般使用三角架等方式加以固定。

哈勃空间

哈勃空间望远镜
（Hubble Space Telescope，HST），是人类座太空望远镜，总长度超过13米，质量为11吨多，运行在地球大气层外缘离地面约600公里的轨道上。它大约每100分钟环绕地球一周。哈勃望远镜是由美国国家航空航天局和欧洲航天局合作，于1990年发射入轨的。哈勃望远镜是以天文学家爱德文·哈勃的名字命名的。按计划，它将在2013年被詹姆斯韦伯太空望远镜所取代。哈勃望远镜的角分辨率达到小于0.1秒，每天可以获取3到5G字节的数据。
由于运行在外层空间，哈勃望远镜获得的图像不受大气层扰动折射的影响，并且可以获得通常被大气层吸收的红外光谱的图像。
哈勃望远镜的数据由太空望远镜研究所的天文学家和科学家分析处理。该研究所属于位于美国马里兰州巴尔第摩市的约翰霍普金斯大学。
哈勃太空望远镜的构想可追溯到1946年。该望远镜于1970年代设计，建造及发射共耗资20亿美元左右。NASA马歇尔空间飞行中心负责设计，开发和建造哈勃空间望远镜。NASA高达德空间飞行中心负责科学设备和地面控制。珀金埃尔默负责制造镜片，洛克希德负责建造望远镜镜体。
该望远镜随发现号航天飞机，于1990年4月24日发射升空。原定于1986年升空，但自从该年一月发生的挑战者号爆炸事件后，升空的日期被后延。
首批传回地球的影像令天文学家等不少人大为失望，由于珀金埃尔默制造的镜片的厚度有误，产生了严重的球差，因此影像比较朦胧。
维护任务（1）
更换设备后所拍摄的清晰影像，远比更换前清楚许多。个任务名为STS-61，它于1993年12月增添了不少新仪器，包括：
以COSTAR取代高速光度计(HSP)。
以WFPC2相机取代WFPC相机。
更换太阳能集光板。
更换两个RSU，包括四个陀螺仪。
改变轨道该任务于1994年1月13日宣告完成，拍得首批清晰影像并传回地球。维护任务（2）第二个任务名为STS-81，于1997年2月开始，望远镜有两个仪器和多个硬件被更换。维护任务（3）A任务3A名为STS-103，于1999年12月开始。维护任务（3）B任务3B名为STS-109，于2002年3月开始。

分类

折射望远镜
折射式望远镜，是用透镜作物镜的望远镜。
分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。伽利略式望远镜

的基本原理是首先远处的光线进入物镜的凸透镜，第1次成倒立、缩小的实像，相当于照相机；然后这个

实像进入目镜的凹透镜，第2次成正立、放大的虚像，这相当于放大镜。
因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。其中以双

透镜物镜（普通消色差望远镜）应用最普遍。它由相距很近的一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块火石玻璃

制成的凹透镜组成，对两个特定的波长完全消除位置色差，对其余波长的位置色差也可相应减弱
在满足一定设计条件时，还可消去部分球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影响，双透镜物镜的相对

口径较小，一般为1/15-1/20，很少大于1/7，可用视场也不大。口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透

镜胶合在一起，称双胶合物镜，留有一定间隙未胶合的称双分离物镜 。为了增大相对口径和视场，可采

用多透镜物镜组。对于伽利略望远镜来说，结构非常简单，光能损失少。镜筒短，很轻便。而且成正像，

但倍数小视野窄，一般用于观剧镜和玩具望远镜。对于开普勒望远镜来说，需要在物镜后面添加棱镜组或

透镜组来转像，使眼睛观察到的是正像。一般的折射望远镜都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像

质量在同样口径下比反射望远镜好，视场大，使用方便，易于维护，中小型天文望远镜及许多专用仪器多

采用折射系统，但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多，因为冶炼大口径的优质透镜非常困难

，且存在玻璃对光线的吸收问题，并且主镜镜片会因为重力而发生形变，造成光学质量不佳，所以大口径

望远镜都采用反射式
伽利略望远镜
物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。它由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）构成。其优点是结构简单，能直接成正像。

开普勒望远镜
原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板，并且各种性能优良，所以军用

望远镜，小型天文望远镜等级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的，所以要在中间增

加正像系统。
正像系统分为两类：棱镜正像系统和透镜正像系统。我们常见的前宽后窄的典型双筒望远镜既采用了双直

角棱望远镜镜正像系统。这种系统的优点是在正像的同时将光轴两次折叠，从而大大减小了望远镜的体积

和重量。透镜正像系统采用一组复杂的透镜来将像倒转，成本较高，但俄罗斯20×50三节伸缩古典型单筒

望远镜既采用设计精良的透镜正像系统。
历史
1611年，德国天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，以后人

们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。人们用的折射式望远镜还是这两种形式，天文望远镜一般是采用

开普勒式。
需要指出的是，由于当时的望远镜采用单个透镜作为物镜，存在严重的色差，为了获得好的观测效果，需

要用曲率非常小的透镜，这势必会造成镜身的加长。所以在很长的一段时间内，天文学家一直在梦想制作

更长的望远镜，许多尝试均以失败告终。
1757年，杜隆通过研究玻璃和水的折射和色散，建立了消色差透镜的理论基础，并用冕牌玻璃和火石玻璃

制造了消色差透镜。从此，消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。但是，由于技术方面的限制，很

难铸造较大的火石玻璃，在消色差望远镜的初期，最多只能磨制出10厘米的透镜。
透镜镜片对紫外红外波段的辐射吸收很厉害。而巨大的光学玻璃浇制也十分困难，到1897年叶凯士1米口

径望远镜建成，折射望远镜的发展达到了顶点，此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主

要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜，并且，由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明

显，因而丧失明锐的焦点。
反射望远镜
是用凹面反射镜作物镜的望远镜。可分为牛顿望远镜，卡塞格林望远镜等几种类型。但为了减小其它像差

的影响，可用视场较小。对制造反射镜的材料只要求膨胀系数较小、应力小和便于磨制。磨好的反射镜一

般在表面镀一层铝膜，铝膜在2000-9000埃波段范围的反射率都大于80%，因而除光学波段外，反射望远镜

还适于对近红外和近紫外波段进行研究。反射望远镜的相对口径可以做得较大，主焦点式反射望远镜的相

对口径约为1/5-1/2.5，甚至更大，而且除牛顿望远镜外，镜筒的长度比系统的焦距要短得多，加上主镜

只有一个表面需要加工，这就大大降低了造价和制造的困难，因此口径大于1.34米的光学望远镜全部是反

射望远镜。一架较大口径的反射望远镜，通过变换不同的副镜，可获得主焦点系统(或牛顿系统)、卡塞格

林系统和折轴系统。这样，一架望远镜便可获得几种不同的相对口径和视场。反射望远镜主要用于天体物

理方面的工作。

历史
架反射式望远镜诞生于1668年，牛顿决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属，磨制

成一块凹面反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛

顿式反射望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。
詹姆斯·格雷戈里在1663年提出一种方案：利用一面主镜，一面副镜，它们均为凹面镜，副镜置于主镜的

焦点之外，并在主镜的中央留有小孔，使光线经主镜和副镜两次反射后从小孔中射出，到达目镜。这种设

计的目的是要同时消除球差和色差，这就需要一个抛物面的主镜和一个椭球面的副镜，这在理论上是正确

的，但当时的制造水平却无法达到这种要求，所以格雷戈里无法得到对他有用的镜子。
1672年，法国人卡塞格林提出了反射式望远镜的第三种设计方案，结构与格雷戈里望远镜相似，不同的是

副镜提前到主镜焦点之前，并为凸面镜，这就是现在最常用的卡赛格林式反射望远镜。这样使经副镜镜反

射的光稍有些发散，降低了放大率，但是它消除了球差，这样制作望远镜还可以使焦距很短。
卡塞格林式望远镜的主镜和副镜可以有多种不同的形式，光学性能也有所差异。由于卡塞格林式望远镜焦

距长而镜身短，放大倍率也大，所得图象清晰；既有卡塞格林焦点，可用来研究小视场内的天体，又可配

置牛顿焦点，用以拍摄大面积的天体。因此，卡塞格林式望远镜得到了非常广泛的应用。
1918年末，口径为254厘米的胡克望远镜投入使用，这是由海尔主持建造的。天文学家用这架望远镜

次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置，更为重要的是，哈勃的宇宙膨胀理论就是用胡克望

远镜观测的结果。
二十世纪二、三十年代，胡克望远镜的成功激发了天文学家建造更大反射式望远镜的热情。1948年，美国

建造了口径为508厘米望远镜，为了纪念卓越的望远镜制造大师海尔，将它命名为海尔望远镜。从设计到

制造完成海尔望远镜经历了二十多年，尽管它比胡克望远镜看得更远，分辨能力更强，但它并没有使人类

对宇宙的有更新的认识。正如阿西摩夫所说："海尔望远镜（1948年）就象半个世纪以前的叶凯士望远镜

（1897年）一样，似乎预兆着一种特定类型的望远镜已经快发展到它的尽头了"。在1976年前苏联建造了

一架600厘米的望远镜，但它发挥的作用还不如海尔望远镜，这也印证了阿西摩夫所说的话。
反射式望远镜有许多优点，比如：没有色差，能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息，且相对于折

射望远镜比较容易制作。但由于它也存在固有的不足：如口径越大，视场越小，物镜需要定期镀膜等。
折反射望远镜是在球面反射镜的基础上，再加入用于校正像差的折射元件，可以避免困难的大型非球面加工，又能获得良好的像质量。比较的有施密特望远镜它在球面反射镜的球心位置处放置一施密特校正板。它是一个面是平面，另一个面是轻度变形的非球面，使光束的中心部分略有会聚，而外围部分略有发散，正好矫正球差和彗差。还有一种马克苏托夫望远镜球面反射镜前面加一个弯月型透镜，选择合适的弯月透镜的参数和位置，可以同时校正球差和彗差。及这两种望远镜的衍生型，如超施密特望远镜，贝克―努恩照相机等。在折反射望远镜中，由反射镜成像，折射镜用于校正像差。它的特点是相对口径很大(甚至可大于1)，光力强，视场广阔，像质优良。适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体。小型目视望远镜若采用折反射卡塞格林系统，镜筒可非常短小。
历史
折反射式望远镜最早出现于1814年。1931年，德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面

薄透镜作为改正镜，与球面反射镜配合，制成了可以消除球差和轴外象差的施密特式折反射望远镜，这种

望远镜光力强、视场大、象差小，适合于拍摄大面积的天区照片，尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出

。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
1940年马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜，制造出另一种类型的折反射望远镜，它的两个表面

是两个曲率不同的球面，相差不大，但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面，比施密特式望远镜的

改正板容易磨制，镜筒也比较短，但视场比施密特式望远镜小，对玻璃的要求也高一些。
由于折反射式望远镜能兼顾折射和反射两种望远镜的优点，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得

到了广大天文爱好者的喜爱。
马克苏托夫望远镜
一种折反射望远镜﹐1940年初为苏联光学家马克苏托夫所发明﹐因此得名。荷兰光学家包沃尔斯也几乎于

同时独立地发明了类似的系统﹐所以有时也称为马克苏托夫-包沃尔斯系统。
马克苏托夫望远镜的光学系统和施密特望远镜类似﹐是由一个凹球面反射镜和加在前面的一块改正球差的

透镜组成的。改正透镜是球面的﹐它的两个表面的曲率半径相差不大﹐但有相当大的曲率和厚度﹐透镜呈

弯月形﹐所以﹐这种系统有时也称为弯月镜系统。适当选择透镜两面的曲率半径和厚度﹐可以使弯月透镜

产生足以补偿凹球面镜的球差﹐同时又满足消色差条件。在整个系统中适当调节弯月透镜与球面镜之间的

距离﹐就能够对彗差进行校正：马克苏托夫望远镜光学系统的像散很小﹐但场曲比较大﹐所以必须采用和

焦面相符合的曲面底片。弯月透镜第二面的中央部分可磨成曲率半径更长的球面(也可以是一个胶合上去

的镜片)﹐构成具有所需相对口径的马克苏托夫-卡塞格林系统﹐也可直接将弯月镜中央部分镀铝构成马克

苏托夫-卡塞格林系统。马克苏托夫望远镜的主要优点﹕系统中的所有表面都是球面的﹐容易制造﹔在同

样的口径和焦距的情况下﹐镜筒的长度比施密特望远镜的短。缺点是﹕和相同的施密特望远镜比较﹐视场

稍小﹔弯月形透镜的厚度较大﹐一般约为口径的1/10﹐对使用的光学玻璃有较高的要求﹐因此﹐限制了口

径的增大。
目前﹐的马克苏托夫望远镜在苏联阿巴斯图马尼天文台﹐弯月透镜口径为70厘米﹐球面镜直径为98厘

米﹐焦距为210厘米。
射电望远镜
探测天体射电辐射的基本设备。可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。通常，由天线、接收机和终

端设备3部分构成。天线收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，

终端设备把信号记录下来，并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标

是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源

的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。根据天线总体结构的不同，射电望远镜可分

为连续孔径和非连续孔径两大类，前者的主要代表是采用单盘抛物面天线的经典式射电望远镜，后者是以

干涉技术为基础的各种组合天线系统。20世纪60年代产生了两种新型的非连续孔径射电望远镜——甚长基

线干涉仪和综合孔径射电望远镜，前者具有极高的空间分辨率，后者能获得清晰的射电图像。世界上

的可跟踪型经典式射电望远镜其抛物面天线直径长达100米，安装在德国马克斯·普朗克射电天文研究所

；世界上的非连续孔径射电望远镜是甚大天线阵，安装在美国国立射电天文台。
1931年，在美国新泽西州的贝尔实验室里，负责专门搜索和鉴别电话干扰信号的美国人KG·杨斯基发现：

有一种每隔23小时56分04秒出现值的无线电干扰。经过仔细分析，他在1932年发表的文章中断言：这

是来自银河中射电辐射。由此，杨斯基开创了用射电波研究天体的新纪元。当时他使用的是长30.5米、高

3.66米的旋转天线阵，在14.6米波长取得了30度宽的“扇形”方向束。此后，射电望远镜的历史便是不断

提高分辨率和灵敏度的历史。
空间望远镜
在地球大气外进行天文观测的大望远镜。由于避开了大气的影响和不会因重力而产生畸变，因而可以大大

提高观测能力及分辨本领，甚至还可使一些光学望远镜兼作近红外、近紫外观测。但在制造上也有许多新

的严格要求，如对镜面加工精度要在0.01微米之内，各部件和机械结构要能承受发射时的振动、超重，但

本身又要求尽量轻巧，以降低发射成本。架空间望远镜又称哈勃望远镜 ，于1990年4月24日由美国发

现号航天飞机送上离地面600千米的轨道。其整体呈圆柱型，长13米，直径4米 ，前端是望远镜部分，后

半是辅助器械，总重约11吨。该望远镜的有效口径为2.4米 ，焦距57.6米，观测波长从紫外的120纳米到

红外的1200纳米 ，造价15亿美元。原设计的分辨率为0.005 ，为地面大望远镜的100倍。但由于制造中的

一个小疏忽 ，直至上天后才发现该仪器有较大的球差，以致严重影响了观测的质量。1993年12月2～13日

，美国奋进号航天飞机载着7名宇航员成功地为“哈勃”更换了11个部件，完成了修复工作，开创了人类

在太空修复大型航天器的历史。修复成功的哈勃望远镜在10年内将不断提供有关宇宙深处的信息。1991

年4月美国又发射了第二架空间望远镜，这是一个观测γ射线的装置，总重17吨，功耗1.52瓦，信号传输

率为17000比特/秒，上面载有4组探测器，角分辨率为5′～10′。其寿命2年左右。
双子望远镜
双子望远镜是以美国为主的一项国际设备（其中，美国占50%，英国占25%，加拿大占15%，智利占5%，阿

根廷占2.5%，巴西占2.5%），由美国大学天文望远镜联盟（AURA）负责实施。它由两个8米望远镜组成，

一个放在北半球，一个放在南半球，以进行全天系统观测。其主镜采用主动光学控制，副镜作倾斜镜快速

改正，还将通过自适应光学系统使红外区接近衍射极限。
太阳望远镜
日冕是太阳周围一圈薄薄的、暗弱的外层大气，它的结构复杂，只有在日全食发生的短暂时间内，才能欣

赏到，因为天空的光总是从四面八方散射或漫射到望远镜内。
1930年架由法国天文学家李奥研制的日冕仪诞生了，这种仪器能够有效地遮掉太阳，散射光极小，因

此可以在太阳光普照的任何日子里，成功地拍摄日冕照片。从此以后，世界观测日冕逐渐兴起。
日冕仪只是太阳望远镜的一种，20世纪以来，由于实际观测的需要，出现了各种太阳望远镜，如色球望远

镜、太阳塔、组合太阳望远镜和真空太阳望远镜等。
红外望远镜
红外望远镜（infrared telescope）接收天体的红外辐射的望远镜。外形结构与光学镜大同小异，有的可

兼作红外观测和光学观测。但作红外观测时其终端设备与光学观测截然不同，需采用调制技术来抑制背景

干扰，并要用干涉法来提高其分辨本领。红外观测成像也与光学图像大相径庭。由于地球大气对红外线仅

有7个狭窄的“窗口”，所以红外望远镜常置于高山区域。世界上较好的地面红外望远镜大多集中安装在

美国夏威夷的莫纳克亚，是世界红外天文的研究中心。1991年建成的凯克望远镜是的红外望远镜，它

的口径为10米，可兼作光学、红外两用。此外还可把红外望远镜装于高空气球上，气球上的红外望远镜的

口径为1米，但效果却可与地面一些口径更大的红外望远镜相当。
数码望远镜
被主流科技媒体评为“百项科技创新”之一，由于结构简单，成像清晰，能够用较小的机身长度实现超长

焦的效果，在加上先进的数码功能，可以实现较为清晰拍照录像功能，在大大拓宽了望远镜的应用领域，

可以广泛的应用在侦查、观鸟、电力、野生动物保护等等。
数码望远镜具备的拍照功能，可以保存人生历程中经历的众多难忘瞬间，在美国，此款产品广受体育运动

教练员、球探、猎鸟人、野生动物观察员、狩猎爱好者以及任何一个摄影、摄像爱好者的青睐。在中国，

这一领域的佼佼者，当属watchto系列的远程拍摄设备，尤其是WT-20A系列和30B系列，目前国内很多公安

、军警、野生动物保护已经利用数码望远镜的优势，应用到工作中了，尤其是公安部门，他们可以轻松的

远程拍照取证。
高达5.1百万像素cmos传感器的内置数码照相机结合在一起的。可以快速并简单的从静态高分辨率照片

(2594*1786)拍照转换到可30秒连续摄相。这能确保使您捕捉到效果。照片和录象存储在内存中，或

sd卡中，并可以通过可折叠的液晶显示屏查看、删除、通过电视机查看，或不需安装其他软件将照片下载

到计算机中。光学部分主要流行的倍率是35倍和60倍，并且可以进行高低倍的切换！( Windows 2000, XP

或Mac无需驱动。Windows 98/98SE需要安装驱动)。
硬X射线调制望远镜
2015年，作为空间天文领域的重要研究手段，我国在天文卫星发射上将实现零的突破。由中国科学院院士

、我国高能天体物理学家李惕碚研制的一种新型的天文望远镜——硬X射线调制望远镜（HXMT）将正

式升空，成为我国的颗天文卫星。
“按照计划，将在2014年完成HXMT的全部建设，2015年将它送入近地轨道。”中国科学院高能物理研究所

研究员、HXMT卫星首席科学家助理张双南在接受《中国科学报》记者采访时说，“天文卫星一般按照探测

波段分为射电、紫外、γ射线和X射线天文卫星。正在建设的硬X射线调制望远镜（HXMT）就属于X射线天

文卫星。空间天文发展历史上，最早也是从X射线领域突破的。”
“从功能上，天文卫星可以分为专用和天文台级两种。专用天文望远镜是针对特定的科研目标设计建设的

，而天文台级的天文望远镜搭载的仪器就比较多，功能更加强大，可涉及的科学研究范围也更加广。”

HXMT属于专用的天文卫星，规模比天文台级小。与其他专用天文卫星相比，HXMT属于中型专用天文卫星。

上天後，它将主要承担对黑洞研究，以及与黑洞有关的，比如中子星的研究。”
在宇宙中，有很多极端的天体，比如黑洞，及其发生的一些极端的物理过程是在地面上无法进行试验和观

测的。因此，天文卫星就成了其中最重要的研究手段之一。
至今，拥有天文卫星的国家和地区可以分为三个梯队，梯队由美国独领风骚，第二梯队包括欧洲空间

局、欧洲地区一些国家，以及日本、俄罗斯，中国与巴西、印度、韩国及台湾地区属于第三梯队。其中印

度是第三梯队中技术最强的，预计一到两年内就会发射他们的天文卫星，而巴西也计划在2014年发射。

常见参数

1、放大倍数
一般用目镜视角与物镜入射角之比作为[2]  望远镜放大倍数的标示，通常用物镜焦距与目镜焦距之比计算，表示望远镜视角的放大程度。例如，放大倍数为10倍的望远镜，指的是能将1度视角的目标放大为10度。
【注意：放大倍率放大的是视场，并不能将物体拉进而观察到更多细节，望远镜的分辨率由口径决定】
2、视场角
（视场范围）用1000米处产品可视景物范围标示，如126M/1000M，表示距观察者1000米处，望远镜可观察到126米范围的视场。
3、出瞳直径
是粗略描述成像亮度的参数。在弱光环境下，越大的出瞳直径，
可以带来更清晰的图像。人类的瞳孔，在正常生理情况下，不会超过7mm，所以大于7mm的出瞳直径，无意就是一种光线上的浪费。这一参数，不能完全反应望远镜的好坏，因为这个参数，只要符合制造规格，即可达到数值上的要求。出瞳直径越大却有另一番好处：越大的出瞳直径，越适宜在颠簸地环境下使用，观测画面会比较稳定，所以像7X50这类规格的望远镜，多适用于海上使用。该数值可以用物镜直径除以放大倍率得出。
4、分辨率
分辨率（resolution，港台称之为解释度）就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。
5、黄昏系数
由德国蔡司光学公司发表。反映了不同口径和放大倍率的望远镜在暗光条件下的观察效能。计算方法：望远镜的倍率和口径的乘积求开平方。
6、有效口径和相对口径
物镜中心到焦点的距离叫做物镜的焦距，用符号F表示。物镜的直径没有被框子和光阑挡住的部分叫做物镜的有效口径，用符号D表示。天文望远镜的性能主要就是以这两个数据为标志。
7、集光力
在暗处时，人眼的瞳孔直径一般约为7mm。因此，就把望远镜物镜的有效面积相对于瞳孔面积的倍数叫做集光力。即：集光力=(D*D)/(7*7)，其中D用毫米作单位。

英文简称

选购保养

保养
1．保证望远镜存放在通风、干燥、洁净的地方
，以防生霉，有条件的话可在望远镜周边放入干燥剂，并经常更换。
2．镜片上残留的脏点或污迹，要用擦镜布轻轻擦拭，以免刮花镜面，如需清洗镜面，应当用脱脂棉占上少许酒精，从镜面的中心顺着一个方向向镜面的边缘擦试，并不断更换脱脂棉球直到擦试干净为止。
3．望远镜属于精密仪器，切勿对望远镜重摔、重压或做其他剧烈动作。
4．非人员不要试图自行拆卸望远镜及对望远镜内部进行清洁。
5．请匆碰撞尖锐的物品如:铁钉,针等。
6 使用望远镜要注意防潮、防水。望远镜作为一种精密仪器尽量避免在恶劣条件下使用。
选购
1、光学素质和轻便的外形，往往是矛盾的，如果两者都想要，需要大幅度提高预算。
2、每种规格和类型的望远镜都有适合它使用的特定环境才能达到完美的效果，没有哪个望远镜是的。
3、roof棱镜望远镜体积在同规格的望远镜中是最小的，但光学素质往往比不上 porro棱镜望远镜。
4、望远镜的价格取决于很多外界因素，比如成本、利润、市场策略等，和望远镜的倍数没有太大的关系。
5、望远镜的成像效果取决于很多因素，倍数只是众多因素中的一项，盲目追求倍数是不可取的。
6、军用望远镜假货的可能性极高，正规军用望远镜基本都是黑色的，而且价格不菲。
7、不要购买大范围变倍的双筒望远镜，存在视场小，成像畸变严重，光轴容易偏移等许多问题。
8、要知道一分价钱一分货，规格和参数相同的望远镜，实际效果可能相差很远，当然价格也会相差千里。
9、尽量不要购买红膜望远镜，它只适合冰雪地等高反射环境，一般环境下的成像昏暗，且偏色严重。
10、从来没有什么红外夜视望远镜，但某些规格的望远镜比如7X50在微光环境下效果也很不错！
11、望远镜选择尽量参考第三方网站和评测体验文章，可以限度的体现望远镜的优劣和特点。
镀膜
直射的光线会破坏望远镜中呈现的影像。为了增强视觉影像，镜片及棱镜需要镀上一层偏光膜。一般情况下，目视望远镜的单层增透膜设计对波长5500埃的黄绿光增透效果，因为人眼对于此一波段光最敏感。所以其对蓝红光的反射就多一些。镀多层膜的镜片呈淡淡的绿色或暗紫色，如相机镜头的镀膜。镀得太厚的单层膜看起来会呈现绿色。
双筒镜上会有镜片镀膜的标示，表示这双筒镜的光学品质。其镀膜的种类如下：
CoatedOptics(镀膜)：是一种级的增透膜。它只表示至少在一个光学面上镀有单层增透膜，通常是在两个物镜和目镜的外表面上镀膜，而内部的镜片和棱镜都没有镀膜。
FullyCoated(全表面镀膜)：所有的镜片和棱镜都镀了单层膜，但如在目镜中使用了光学塑料镜片，则此塑料镜片可能并未镀膜。
Multi-Coated(多层镀膜)：至少在一个光学面上镀有多层增透膜，其它光学面可能镀了单层膜，也可能根本没镀膜；通常只在两个物镜和目镜的外表面上镀多层膜。
FullyMulti-Coated(多层全光学面镀膜)：所有的镜片和棱镜都镀有增透膜，一些厂商在所有的光学面都镀了多层膜，「而另外一些只在部份光学面镀多层膜，其它表面仍镀单层膜」。
在国内比较常见的有宽带绿膜、装饰绿膜、红膜和蓝膜，还有紫膜和黄膜等：
宽带绿膜：有些地方也称之为增透绿膜，目前是国内的镀膜之一，在不同的角度观测会呈现不同的色带 （这是多层镀膜的表现），成像好清晰度高，色彩还原度也不错。
红膜：一般只用于红点上，这个比较通用，没有什么特点。
蓝膜：是国内运用的最广泛的镀膜方式，较之宽带绿膜看出去略有些黄和暗，蓝膜也分层数，有的镀三层，好一些的五层，差的只有一层。
装饰绿膜：这个非常缺德，颜色和增透绿膜很相似，但光学性能却不敢恭维，比较容易鉴别的方法是装饰绿膜反光很大，而宽带绿膜很淡 ，。
总而言之，好的镜片和镀膜看出去很淡，整体透光率可以在85-90%左右，如果在内部的镜片也用镀膜的镜片，那么整体的透光率可以达到93%左右（国内比较少见），不过国内即使用宽带绿膜的镜片也或多或少存在边缘略有些虚的现象。 为了达到更高的透光率，也有采用内部镜片镀膜的方式来提高光学性能，使得整体的透光率达到93-95%。一般辨别好镜子的方法很简单，镜头越暗，透光率越低，镜子就好些。
军用民用
军用望远镜虽然基本原理与普通民用望远镜没有什么区别，但由于使用环境、观测对象不同，两者存在很多区别。军用望远镜的外壳采用金属而不用塑料，以确保长期使用后不开裂、不变形。
与之相比，普通民用望远镜在密封和用材方面要差些，有的不仅是塑料壳，甚至内部镜片也用塑料制造。
首先，它们的光学系统各有不同。军用望远镜大多有分划板，夜间使用的其分划板还带灯光照明。军用望远镜的出瞳距离比较大，以便观测者佩带防毒面具。为防止射击时撞击头部，有的瞄准镜出瞳距离大到七八十毫米，还要备有软硬适度的眼罩和护额。
军用望远镜在出厂前都要经过环境试验，一般包括振动试验、高温(十55℃)试验、低温(一45℃)试验、淋雨或浸水试验、气密试验。经过这些试验，产品性能仍能保证在规定范围内的才能出厂。有的产品镜体内还自带干燥器，出厂前抽出空气再灌入干燥空气或氮气，有效地防止日后内部镜片长霉生雾。
由于这些区别，军用望远镜的设计制造要投入高得多的成本，所以其售价也比普通民用望远镜高。

相关信息

为庆祝“2009国际天文年”，英国《新科学家》评选出了人类历史上最的望远镜。以下是这14架最的望远镜：
伽利略折射望远镜
伽利略是个认识到望远镜将可能用于天文研究的人。虽然伽利略没有发明望远镜，但他改进了前人的设计方案，并逐步增强其放大功能。图中的情景发生于1609年8月，伽利略正在向当时的威尼斯统治者演示他的望远镜。伽利略制作了一架口径4.2厘米，长约1.2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。折射望远镜的优点是焦距长，底片比例尺大，对镜筒弯曲不敏感，最适合于做天体测量方面的工作。但是它总是有残余的色差，同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。
2、牛顿反射式望远镜
牛顿反射式望远镜的原理并不是采用玻璃透镜使光线折射或
弯曲，而是使用一个弯曲的镜面将光线反射到一个焦点之上。这种方法比使用透镜将物体放大的倍数要高数倍。牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后，决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜，使经主镜反望远镜射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。反射望远镜的主要优点是不存在色差，当物镜采用抛物面时，还可消去球差图中显示的是牛顿反射式望远镜的复制品。
3、赫歇尔望远镜
18世纪晚期，德国音乐师和天文学家威廉-赫歇尔开始制造大型反射式望远镜。图中显示的是赫歇尔所制造的望远镜，镜面口径为1.2米。该望远镜非常笨重，需要四个人来操作。赫歇尔是制作反射式望远镜的大师，他早年为音乐师，因为爱好天文，从1773年开始磨制望远镜，一生中制作的望远镜达数百架。赫歇尔制作的望远镜是把物镜斜放在镜筒中，它使平行光经反射后汇聚于镜筒的一侧。在反射式望远镜发明后，反射材料一直是其发展的障碍：铸镜用的青铜易于腐蚀，不得不定期抛光，需要耗费大量财力和时间，而耐腐蚀性好的金属，比青铜密度高且十分昂贵。
4、耶基斯折射望远镜
耶基斯折射望远镜坐落于美国威斯康星州的耶基斯天文台，主透镜建成于1895年，是当时世界上望远镜。十九世纪末，随着制造技术的提高，制造较大口径的折射望远镜成为可能，随之就出现了一个制造大口径折射望远镜的高潮。世界上现有的8架70厘米以上的折射望远镜有7架是在1885年到1897年期间建成的，其中最有代表性的是1897年建成的口径102厘米的叶凯士望远镜和1886年建成的口径91厘米的里克望远镜。但折射望远镜后来在发展上受到限制，主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜，并且由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显，因而丧失明锐的焦点。
5、威尔逊山60英寸望远镜
这幅图片拍摄于1946年，夜间操作员吉因-汉考克正在手动操控望远镜。1908年，美国天文学家乔治-埃勒里-海耳主持建成了口径60英寸的反射望远镜，安装于威尔逊山。这是当时世界上的望远镜，光谱分析、视差测量、星云观测和测光等天文学领域成为的设备。虽然数年后胡克望远镜的口径超过了它，但在此后的数年中它依然是世界上的望远镜之一。1992年海耳望远镜上安装了一台早期的自适应光学设施，使它的分辨本领从0.5-1.0角秒提高到0.07角秒。
6、胡克100英寸望远镜
在富商约翰-胡克的赞助下，口径为100英寸的反射望远镜于1917年在威尔逊山天文台建成。在此后的30年间，它一直是世界上的望远镜。为了提供平稳的运行，这架望远镜的液压系统中使用液态的水银。1919年阿尔伯特-迈克尔逊为这架望远镜装了一个特殊装置：一架干涉仪，这是光学干涉装置首次在天文学上得到应用。迈克尔逊可以用这台仪器精确地测量恒星的大小和距离。亨利-诺里斯-罗素使用胡克望远镜的数据制定了他对恒星的分类。埃德温-哈勃使用这架100英寸望远镜完成了他的关键的计算。他确定许多所谓的“星云”实际上是银河系外的星系。在米尔顿-赫马森的帮助下他认识到星系的红移说明宇宙在膨胀。
7、海耳200英寸望远镜
海耳对胡克100英寸望远镜并不十分满意。1928年，他决定在帕洛马山天文台再架设了一台口径为200英寸的巨型反射望远镜。新望远镜于1948年完工并投入使用。海耳1890年毕业于美国麻省理工学院。1892年任芝加哥大学天体物理学副教授，开始组织叶凯士天文台，任台长。1904年筹建威尔逊山太阳观象台，即后来的威尔逊山天文台。他任首任台长，直到1923年因病退休。1895年，海耳创办《天体物理学杂志》。1899年当选为新成立的美国天文学与天体物理学会副会长。海耳一生最主要的贡献体现在两个方面：对太阳的观测研究和制造巨型望远镜。
8、喇叭天线
喇叭天线位于美国新泽西州的贝尔电话实验研究所，曾用来探测和发现宇宙微波背景辐射。喇叭天线建造于1959年。当喇叭长度一定时，若使喇叭张角逐渐增大，则口面尺寸与二次方相位差也同时加大，但增益并不和口面尺寸同步增加，而有一个其增益为值的口面尺寸，具有这样尺寸的喇叭就叫作喇叭。喇叭天线的辐射场可利用惠更斯原理由口面场来计算。口面场则由喇叭的口面尺寸与传播波型所决定。可用几何绕射理论计算喇叭壁对辐射的影响，从而使计算方向图与实测值在直到远旁瓣处都能较好地吻合。
9、甚大阵射电望远镜
甚大阵射电望远镜坐落于美国新墨西哥州索科洛，于1980年建成并投入使用。甚大阵由27面直径25米的抛物面天线组成，呈Y型排列。天文学家可以利用甚大阵来研究黑洞、星云等宇宙各种现象。甚大望远镜是一组光学望远镜阵列。它包括了4个8.2米的望远镜，阵列中每个都是一个大型望远镜，而且每一个都能独立工作，并具有捕获比人类肉眼观测到的光线弱40亿倍的光线，这比南非大望远镜能捕获的最弱光线还弱四倍。甚大阵望远镜能够把最多3个望远镜集中在一起形成独立单元，通过地下的镜片将光线组合成一个统一的光束，这使得望远镜系统能够观测到比单个望远镜分辨率高25倍的图像。
10、哈勃太空望远镜
哈勃太空望远镜发射于1990年4月。它位于地球大气层之上，因此它取得了其他所有地基望远镜从来没有取得的革命性突破。天文学家们利用它来测量宇宙的膨胀比率以及发生产生这种膨胀的暗能量和神秘力量。哈勃太空望远镜已到“晚年”。它在太空的十几年中，经历过数次大修。尽管每次大修以后，“哈勃”都面貌一新，特别是2001年科学家利用哥伦比亚航天飞机对它进行的第四次大修，为它安装测绘照相机，更换太阳能电池板，更换已工作11年的电力控制装置，并激活处于“休眠”状态的近红外照相机和多目标分光计，然而，大修仍掩盖不住它的老态，因为“哈勃”从上太空起就处于“带病坚持工作”状态。
11、凯克系列望远镜
凯克望远镜位于夏威夷莫纳克亚山，口径为10米。由于当今技术不可能实现单片望远镜镜面口径超过8.4米，因此凯克望远镜的镜面由36块六边形分片组合而成。凯内望远镜巨大的镜面使它使用起来非同一般，不只是因为它的大尺寸，还因为它是由36个直径为1.8米的六边形小镜片组成的。凯克望远镜开创了基于地面的望远镜的新时代。它的规模是美国加利富尼亚州帕落马山上的海耳望远镜的两倍，后者在前几十年内是世界上的望远镜。有人曾认为制造如此之大的望远镜是不可能的，但新科学技术把不可能变为了现实。
12、斯隆2.5米望远镜
“斯隆数字天空勘测计划”的2.5米望远镜位于美国新墨西哥州阿柏角天文台。该望远镜拥有一个相当复杂的数字相机，望远镜内部是30个电荷耦合器件(CCD)探测器。斯隆望远镜使用口径为2.5米的宽视场望远镜，测光系统配以分别位于u、g、r、i、z波段的五个滤镜对天体进行拍摄。这些照片经过处理之后生成天体的列表，包含被观测天体的各种参数，比如它们是点状的还是延展的，如果是后者，则该天体有可能是一个星系，以及它们在CCD上的亮度，这与其在不同波段的星等有关。另外，天文学家们还选出一些目标来进行光谱观测。
13、威尔金森宇宙微波各向异性探测卫星
美国宇航局于2001年7月发射了威尔金森宇宙微波各向异性探测卫星(WMAP)，用来研究宇宙微波背景以及宇宙大爆炸遗留物的辐射问题。WMAP绘制了首张清晰的宇宙微波背景图，从而可以精确地测定宇宙的年龄为137亿年。WMAP的目标是找出宇宙微波背景辐射的温度之间的微小差异，以帮助测试有关宇宙产生的各种理论。它是COBE的继承者，是中级探索者卫星系列之一。WMAP以宇宙背景辐射的先躯研究者大卫-威尔金森命名。
14、雨燕观测卫星
“雨燕”(Swift)观测卫星发射于2004年，主要是用来研究伽玛暴现象。“雨燕”可在短短的一分钟内自动观测到伽玛暴现象。到目前为止，它已经发现了数百次伽玛暴现象。“雨燕”卫星实际上是一颗专门用于确定伽马射线暴起源、探索早期宇宙的国际多波段天文台。它主要由三部分组成，分别从伽马射线、X射线、紫外线和光波四个方面研究伽马射线暴和它的耀斑。在多年的运行中，“雨燕”卫星先后共10次捕捉到以极快角速度运行的伽马射线暴，其中，最短的伽马射线暴只持续了50毫秒。“雨燕”卫星可以检测到120亿光年以外单独的恒星参数。
北京时间2008年10月13日消息，美国MSNBC网站公布了至2008年伟大的八具太空望远镜，这些近20年里先后进入太空的望远镜好比“太空之眼”，帮助人类对宇宙有了更清晰的认识。以下就是这八具太空望远镜。[3]
15.开普勒太空望远镜[3]
开普勒太空望远镜（Kepler Mission）是美国国家航空航天局设计来发现环绕着其他恒星之类地行星的太空望远镜。使用NASA发展的太空光度计，预计将花3.5年的时间，在绕行太阳的轨道上，观测10万颗恒星的光度，检测是否有行星凌星的现象（以凌日的方法检测行星）。为了尊崇德国天文学家约翰内斯·开普勒，这个任务被称为开普勒太空望远镜。开普勒是NASA低成本的发现计划聚焦在科学上的任务。NASA的艾美斯研究中心是这个任务的主管机关，提供主要的研究人员并负责地面系统的开发、任务的执行和科学资料的分析。
在经过数个月的努力后，美国航天局2013年8月15日宣布放弃修复“开普勒”太空望远镜。“开普勒”由此结束搜寻太阳系外类地行星的主要任务，但它仍可能被用于其他科研工作。
1、哈勃太空望远镜
哈勃太空望远镜
发射时间：1990年
哈勃望远镜于1990年发射升空。20年来这部功勋卓著的望远镜重新改变了我们对宇宙的认识，向公众奉献了大批精彩绝伦的太空靓照。然而哈勃望远镜遭受了硬件失灵的故障，令其无法与地面实现通讯。但美宇航局正在制定一个复苏“大天文台”的计划，令“哈勃”望远镜至少服役到2013年。
2、康普顿伽马射线太空望远镜
发射时间：1991年
主要功能：寻找高能伽马射线
宇宙中一些最狂暴的事件是肉眼所看不到的。它们发生在一种称为伽马射线的光谱环境下。伽马射线是电磁光谱中能量的光子。康普顿伽马射线太空望远镜重达17吨，于1991年经由“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，用以观测宇宙中的高能射线。康普顿携带的先进仪器向世人揭示了高能伽马射线爆发的分布情况，使科学家绘制出诸如上图这样的精彩地图，该图显示集中于银道面(galactic plane)沿线的伽马射线爆发。2000年，在陀螺仪发生故障后，康普顿被安全地脱离了轨道。
3、钱德拉X射线太空望远镜
发射时间：1999年
主要功能：观测黑洞和超新星
长期以来，科幻作家就喜欢给“超人”等虚构的超级大英雄赋予X射线般的视力，这种超能力可以使他们看清楚普通人看不到的东西。在钱德拉X射线太空望远镜1999年发射后，现实世界的天文学便具有了这种超能力。钱德拉望远镜用以观测黑洞和以高能光形式存在的超新星等物体。它拍摄的具有340年历史的超新星残骸“仙后座A”向天文学家揭示了这种爆发的恒星可能是宇宙射线的重要来源。宇宙射线是不断轰击地球的高能粒子。
4、XMM-牛顿X射线太空望远镜
发射时间：1999年
主要功能：不间断观测深空
1999年12月，多镜片X射线观测卫星(现称XMM-牛顿)发射升空，欧洲天文学家从此拥有了他们自己的X射线观测台。这颗卫星装备了三部X射线望远镜，因其奇异的望远镜飞行轨道而著称，这种飞行轨道可令其长时间、不间断观测深空。XMM-牛顿让欧洲天文学界获得了诸多突破，如观测到迄今在遥远宇宙看到的星系团。这个庞大的星系团(上图右侧)证明了一种称为暗能量的神秘力量的存在。据说，暗能量加速了宇宙的膨胀速度。科学家表示，如此巨大的星系团可能是在宇宙初期形成的。
5、威尔金森微波各向异性探测器
发射时间：2001年
主要功能：探测早期宇宙结构
大爆炸发生后约38万年，宇宙释放了大量辐射热，这种辐射热称为宇宙微波背景辐射。按照天文学理论，宇宙起源于大爆炸。美宇航局在1992年发射了一艘航天器，对宇宙微波背景辐射的微小变化进行探测。威尔金森微波各向异性探测器发射于2001年，多年来一直在研究宇宙微波背景辐射更为细微的变化，令科学家对大爆炸后宇宙状况有初步了解。如上图所示，美宇航局在2003年公布了一幅根据威尔金森微波各向异性探测器数据绘制的早期宇宙地图。这些数据证实宇宙已拥有137亿年历史。
6、斯皮策太空望远镜
斯皮策太空望远镜
发射时间：2003年
主要功能：穿透星际气体和尘埃
不知你是否有过爬到山顶，结果只看到烟雾缭绕景象的经历。密不透风的星际气体和尘埃给试图了解遥远恒星和星系的天文学家造成了类似问题。发射于2003年的斯皮策太空望远镜(右图)通过收集红外光，为天文学家们解决了这个难题。红外光是与某个热量有关的电磁辐射的无形模式，这种热量是气云所不能阻挡的。通过斯皮策太空望远镜携带的摄像机，天文学家对星系、新形成的行星系及形成恒星的区域(如左侧的W5区域)进行了前所未有的勘测。
7、费米伽马射线太空望远镜
发射时间：2008年
主要功能：研究黑洞，揭开暗物质神秘面纱
黑洞被称为太空中的旋涡，将一切东西吸引在其周围。但是，当黑洞吞噬恒星时，它们还会以近乎光速的速度向外喷涌释放伽马射线的气体。为何会发生这种情况？2008年7月发射的费米伽马射线太空望远镜可能会揭开这个谜底，这部望远镜的目标是研究高能辐射物，另外还有可能揭开暗物质的神秘面纱，有助于进一步了解宇宙中最极端环境中我们闻所未闻的物质。暗物质是伽马射线爆发的来源。
8、詹姆斯·韦伯太空望远镜
詹姆斯·韦伯太空望远镜
发射时间：2013年
主要功能：寻找宇宙最早形成的恒星和星系
詹姆斯·韦伯太空望远镜定于2013年发射，将利用其7倍于哈勃太空望远镜的聚光能力对太空展开探索。詹姆斯韦伯太空望远镜被看作是哈勃的“接班人”，庞大的聚光能力将可能令其观测到宇宙最早形成的恒星和星系。詹姆斯·韦伯望远镜的核心部分是18面六边形镜子，它们将统一行动，用以聚焦遥远、年轻宇宙中的物体。研究发现可能会提供从恒星、星系、行星形成到太阳系演变等一切事情的线索。
望远镜的大小，主要是用望远镜的口径来衡量的。为了对天体作更仔细的研究和观测，为了发现更暗弱的天体，多年来人们一直在增大望远镜的口径上下功夫。但是，对不同的望远镜在口径上有不同的要求。现在世界上的反射望远镜，是1975年苏联建成的一台6米望远镜。它超过了30年来一直称为“世界之最”的美国帕洛马山天文台的5米反射望远镜。它的转动部分总重达800吨，也比美国的重200吨。1978年，美国一台组合后口径相当于4.5米的多镜面望远镜试运转。这台望远镜由6个相同的、口径各为1.8米的卡塞格林望远镜组成。6个望远镜绕中心轴排成六角形，六束会聚光各经一块平面镜射向一个六面光束合成器，再把六束光聚在一个共同焦点上，多镜面望远镜的优点是：口径大，镜筒短，占地小，造价低。目前口径的光学望远镜是10米口径的凯克望远镜。
现在世界上的折射望远镜，是在德国陶登堡天文台安装的施密特望远镜，改正口径1.35米，主镜口径2米。德国这台折射镜也超过了美国的施米特望远镜。美国在望远镜上的两个“世界之最”被人相继夺走了。
1957年10月11日，世界上的无线电望远镜在英国约德雷尔河岸建成。它比原计划提前完成，用来跟踪前一星期发射的颗苏联卫星。
世界上最早的望远镜是1609年意大利科学家伽利略制造出来的。因此，又称伽利略望远镜。这是一台折射望远镜。他用一块凸透镜作物镜，一块凹镜作目镜，因此观测到的是正像。伽利略在谈到这架世界上台望远镜时说：“多谢有了望远镜，我们已经能够使天体离我们比离亚里斯多德近三四十倍，因此能够辨别出天体上许多事情来，都是亚里士多德所没有看见的；别的不谈，单是这些太阳系黑子就是他看不到的。所以我们要比亚里士多德更有把握对待天体和太阳。”