Un télescope est un instrument d'astronomie, fondé sur les propriétés optiques des miroirs concaves. Un télescope optique est fait essentiellement de deux miroirs montés dans un tube.

Les télescopes sont très différents des lunettes astronomiques, qui fonctionnent avec deux lentilles optiques : l'oculaire, près de l'œil de l'observateur, et l'objectif, pointé vers le ciel.

Le télescope offre, par rapport à la lunette astronomique, des possibilités de grossissements beaucoup plus élevés et donne accès à l'observation de détails beaucoup plus fins. Ce genre d'objet peut coûter très cher à produire.

Les premiers instruments d'observation des corps célestes fut la Lunette d’approche des savants italiens Giambattista della Porta (vers 1586) et Galileo Galilei (Galilée), qui présenta la lunette qui porte son nom au doge de Venise en 1609. Cette lunette fut perfectionnée par l'astronome allemand Johannes Kepler, avec une formule optique à deux lentilles convexes, à partir de 1611.

Les premiers télescopes furent construits de manière expérimentale par le mathématicien français Marin Mersenne et son collègue écossais James Gregory, en 1663. Mais c'est le mathématicien et physicien anglais Isaac Newton qui réalisa les premiers télescopes vraiment performants, à partir de 1671. L'astronome allemand William Herschel construit un télescope de grande dimension, jusqu'à 12 m de longueur, dès les années 1790 : c'est lui qui découvrit la planète Uranus en 1781.

Il existe différents types de télescopes, qui comportent tous deux miroirs :

Dans le type « Newton », les rayons parallèles, venant de l'infini, sont focalisés par un miroir parabolique ou sphérique. Puis ils sont déviés de côté par un miroir plan, orienté à 45° par rapport à l'axe optique du télescope.

L'observateur se place de côté, assis et regardant à travers l'oculaire, face à lui, dans une position confortable.

Le type « Cassegrain », proposé également en 1672 par le prêtre et physicien français Laurent Cassegrain, est un peu plus compliqué, puisque composé d'un miroir primaire concave parabolique et d'un miroir secondaire convexe hyperbolique. Le miroir primaire est percé en son centre et l'observateur se place derrière celui-ci, regardant à travers un oculaire monté dans l'axe du télescope.

Le type réfracteur (sous le nom plus utiliser le "télescope à lunette") utilise des lentilles qui va courber la lumière sur un point précis, le foyers et puis dans l'oculaire.

La distance focale des miroirs utilisés, ainsi que le diamètre du miroir primaire, sont les deux points importants pour déterminer la puissance d'un télescope.

Les miroirs sont aujourd'hui fabriqués industriellement, mais les miroirs polis à la main, parfois par des amateurs passionnés, sont les plus appréciés : plus les miroirs sont parfaits (c'est-à-dire lisses), meilleure est l'image.

Les plus grands télescopes du monde ont des miroirs primaires d'une dizaine de mètres de diamètre. Grâce aux progrès de l'informatique, on peut combiner plusieurs télescopes pour produire des photographies de très haute précision.

Les radiotélescopes sont des télescopes utilisés en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par les astres.

Le télescope spatial Hubble est un grand télescope satellite, doté d'un miroir de 2,40 m, qui gravite en orbite autour de la Terre depuis 1990.

Le télescope spatial "Hubble"

Une galaxie spirale, photographiée par le télescope spatial Hubble.

Vue en infrarouge de la Voie lactée par le télescope Spitzer de la NASA

Le Champ profond de Hubble, pris en photo par le télescope Hubble