對於天文觀測來說，大氣是令人討厭的，它限製了人們的眼界。
人造地球衛星上天以後，天文學家和物理學家第一次看到了天文觀測的新希望。因為人們把天文望遠鏡搬到地球大氣之外的地球軌道上窺測天涯宇角，是完全可能的了。美國國家宇航局研製的空間望遠鏡是人類送上太空的最大的光學儀器。
空間望遠鏡全係統主要由望遠鏡、觀測儀器和輔助係統三部分組成。觀測儀器有天體微光照相機、廣角照相機、天體攝譜儀等。望遠鏡所獲得的圖像、測量數據、光譜分析資料都可以在空間望遠鏡上直接轉換成數字形式，經衛星再傳送到地麵的宇宙控製中心。
空間望遠鏡進入地球軌道以後，可以通過磁力扭矩和反動輪控製它的方位。磁力扭矩一經接通電流便立即磁化，望遠鏡的方位就完全按照地球的磁場方向自動調整。每隔5年，空間望遠鏡就得進行一次大修，那時技術人員乘坐航天飛機，在軌道上把它裝進機內、帶回地麵；修好後，靠航天飛機再把它送回軌道。
空間望遠鏡的分辨本領要比地麵上同樣的望遠鏡強10倍以上，可以觀測到暗50倍、遠7倍的暗弱天體。無疑，太空中這台最大的望遠鏡用於天文觀測，將獲得更多的資料，對於研究恒星的誕生和死亡、星係的演化，以及揭示類星體、黑洞、宇宙射線大爆發等“宇宙之迷”的奧秘，將作出重大貢獻。