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望遠鏡是一種用于觀察遠距離物體的目視光學儀器，能把遠物很小的張角按一定倍率放大，使之在像空間具有較大的張角，使本來無法用肉眼看清或分辨的物體變清晰可辨。根據望遠鏡原理一般分為三種。一種通過收集電磁波來觀察遙遠物體的電磁輻射的儀器，稱之為射電望遠鏡，在日常生活中，望遠鏡主要指光學望遠鏡，但是在現代天文學中，天文望遠鏡包括了射電望遠鏡，紅外望遠鏡，X射線和伽馬射線望遠鏡。望遠鏡在出廠前已已預先對好焦距，配合較長的目鏡眼點位置，即使戴眼鏡的游客也無需摘掉眼鏡，可直接通過目鏡觀察景物。天文望遠鏡的概念又進一步地延伸到了引力波，宇宙射線和暗物質的領域。

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射電望遠鏡通常要求具有高空間分辨率和高靈敏度。根據天線總體結構的不同，射電望遠鏡可分為連續孔徑和非連續孔徑兩大類，前者的主要代表是采用單盤拋物面天線的經典式射電望遠鏡，后者是以干涉技術為基礎的各種組合天線系統。20世紀60年代產生了兩種新型的非連續孔徑射電望遠鏡——甚長基線干涉儀和綜合孔徑射電望遠鏡，前者具有極高的空間分辨率，后者能獲得清晰的射電圖像。世界上大的可跟蹤型經典式射電望遠鏡其拋物面天線直徑長達100米，安裝在德國馬克斯·普朗克射電天文研究所；世界上大的非連續孔徑射電望遠鏡是甚大天線陣，安裝在美國國立射電天文臺。4″物鏡口徑φ100mm目距調節范圍58～72mm電氣性能電源DC4。

在宇宙中，有很多極端的天體，比如黑洞，及其發生的一些極端的物理過程是在地面上無法進行試驗和觀測的。因此，天文星就成了其中重要的研究手段之一。

至今，擁有天文星的國家和地區可以分為三個梯隊，梯隊由美國獨領，第二梯隊包括歐洲空間局、歐洲地區一些國家，以及日本、俄羅斯，中國與巴西、印度、韓國及臺灣地區屬于第三梯隊。其中印度是第三梯隊中技術強的，預計一到兩年內就會發射他們的天文星，而巴西也計劃在2014年發射。1940年馬克蘇托夫用一個彎月形狀透鏡作為改正透鏡，制造出另一種類型的折反射望遠鏡，它的兩個表面是兩個曲率不同的球面，相差不大，但曲率和厚度都很大。