地球上的大氣層保護著地球，使地球上的生物免遭一些射線的傷害。同時，它也極大地阻礙了天文觀測。為了看得更清楚，天文學家就把一些天文台搬到了大氣層以外的空間，有的幹脆在空間站裏定居下來。美國發射的“哈勃”太空望遠鏡和“錢德拉”x射線望遠鏡就是其中的代表。1990年4月25日，“哈勃”空間望遠鏡發射進入太空。它運行在幾百千米以上二的地球軌道，擺脫了大氣對天文觀測的一切幹擾，它拍攝的圖像比地麵上拍攝的天體圖像清晰10倍。1．6萬千米以外的一隻螢火蟲都難逃它的“慧眼”。
四大天文
從20世紀90年代起，美國就開始實施“大觀測台計劃”，即發射4顆大型天文衛星，幫助天文學家更好地觀察宇宙，這4顆衛星實際上就是4個天文望遠鏡，被譽為空間觀測的“四大天王”。即“哈勃”空間望遠鏡，“康普頓”伽馬射線空間望遠鏡，“錢德拉”×射線空間望遠鏡和空間紅外望遠鏡。
“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。它長13．3米，直徑4．3米，重11．6噸“哈勃”望遠鏡創造了一個個太空觀測奇跡，包括發現黑洞存在的證據，探測到恒星和星係的早期形成過程，觀測到迄今為止人類已發現的最遙遠的天體——距離地球130億光年的古老星係。
伽馬射線爆發
伽馬射線是一種高能電磁輻射。通常來自宇宙中的雙星，脈衝星和黑洞等高密度天體。它是一種穿透力很強的射線。在宇宙中複雜的電場、磁場環境下，它會始終沿直線傳播。由於其輻射強度遠大於這類星體的可見光，而地表臭氧層對該射線的屏蔽作用阻礙了科學家們通過它來探索宇宙的努力，因此在空間進行伽馬射線探測對於揭開黑洞之謎，了解恒星的形成及演化具有重要意義。
“錢德拉”x射線空間望遠鏡
1998年7月23日，被譽為探測宇宙新“天眼”的“錢德拉”x射線太空望遠鏡，由哥倫比亞航天飛機送入太空。“錢德拉”重約5655噸，長11．8米是目前世界上最先進，功能最強的太空望遠鏡。它探測星係，類星體和恒星，尋找黑洞和暗物質的蹤跡，幫助天文學家對暗物質和黑洞進行深入研究，測定宇宙總質量中有多少是以熾熱氣體的形式存在，驗證宇宙年齡和星球演變及超新星爆炸理論。
“康普頓”伽馬射線空間望遠鏡
伽馬射線望遠鏡就是通過捕獲宇宙中天體所放射出的伽馬射線，來觀測天體的活動。康普頓伽馬射線空間望遠鏡是1991年4月5日由亞特蘭蒂斯號航天飛機送上太空的。它是至今已升空的最敏感的伽馬射線天文衛星把此前對伽馬射線的觀測範圍擴大了300倍。
空間紅外望遠鏡
太空紅外望遠鏡有著比“哈勃”太空望遠鏡更加靈敏的“眼睛”，可以觀測到“哈勃”都看不到的星體。“斯必澤”空間望遠鏡（縮寫為SST）是美國宇航局2003年發射的一顆紅外天文望遠鏡是大型軌道天文台計劃的最後一台空間望遠鏡。該衛星以空間望遠鏡概念的提出者美國天文學家萊曼·斯必澤的名字命名。“斯必澤”的主鏡口徑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幹擾，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“麵容”纖毫畢現，較之於地麵觀測將清晰百萬倍。
月球之謎
在望遠鏡發明之前，古代的人們隻能在晴朗的夜晚，用眼睛仰望皎潔的叫月。月亮表麵有明有暗、形狀奇特，於是古人們就編出了許多美麗的神話來描述它。自17世紀初伽利略利用望遠鏡觀測月球，尤其是人類登月計劃實以來，人們對月球的認識越來越深人，有關月球的知識也越來越多，但與此同時，關於月球的不解之謎也越來越多。
美麗的傳說
中國古代有許多關於月亮的傳說，如嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉兔搗藥等。在西文，古希臘人則把月球看做美麗的狩獵女神阿爾忒彌斯，並且把女神狩獵時從不離身的銀弓作為表示月球的天文符號。