กล้องโทรทรรศน์อวกาศ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ คืออุปกรณ์สำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่อยู่ในอวกาศภายนอกในระดับวง โคจรของโลกเพื่อทำการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์อันห่างไกล ดาราจักร และวัตถุท้องฟ้าต่าง ๆ ที่ช่วยให้มนุษย์ทำความเข้าใจกับจักรวาลได้ดีขึ้นการสังเกตการณ์ในระดับวงโคจรช่วยแก้ปัญหาทัศนวิสัยในการสังเกตการณ์บนโลกที่ มีอุปสรรคต่าง ๆ เช่น การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ เป็นต้น นอกจากนี้การถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้ายังสามารถทำได้ที่ความยาวคลื่นต่าง ๆ กัน ซึ่งบางอย่างไม่สามารถทำได้บนผิวโลก
โครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ สำคัญของนาซา คือโครงการหอดูดาวเอก (Great Observatories) ซึ่งประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ 4 ชุดได้แก่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องรังสีแกมมาคอมพ์ตัน กล้องรังสีเอกซ์จันทรา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ นอกจากนี้ยังมีกล้องโทรทรรศน์อวกาศอื่น ๆ อีกที่อยู่ในวงโคจรแล้ว และกำลังจะขึ้นสู่วงโคจรในอนาคต
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล คือ กล้องโทรทรรศน์ในวงโคจรของโลกที่กระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรีนำส่งขึ้นสู่วงโคจร เมื่อเดือนเมษายน ค.ศ. 1990 ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ เอ็ดวิน ฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลไม่ได้เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวแรกของโลก แต่มันเป็นหนึ่งในเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์การ ศึกษาดาราศาสตร์ที่ทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบปรากฏการณ์สำคัญต่าง ๆ อย่างมากมาย กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลเกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่างองค์การนาซาและองค์การ อวกาศยุโรป
การที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลลอยอยู่นอกชั้นบรรยากาศของโลกทำ ให้มันมีข้อได้เปรียบเหนือกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่อยู่บนพื้นโลก นั่นคือภาพไม่ถูกรบกวนจากชั้นบรรยากาศ ไม่มีแสงพื้นหลังท้องฟ้า และสามารถสังเกตการณ์คลื่นอัลตราไวโอเลตได้โดยไม่ถูกรบกวนจากชั้นโอโซนบนโลก ตัวอย่างเช่น ภาพอวกาศห้วงลึกมากของฮับเบิลที่ถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล คือภาพถ่ายวัตถุในช่วงคลื่นที่ตามองเห็นที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยมีมา
โครงการก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศเริ่มต้นมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1923 กล้องฮับเบิลได้รับอนุมัติทุนสร้างในช่วงปี ค.ศ. 1970 แต่เริ่มสร้างได้ในปี ค.ศ. 1983 การสร้างกล้องฮับเบิลเป็นไปอย่างล่าช้าเนื่องด้วยปัญหาด้านงบประมาณ ปัญหาด้านเทคนิค และจากอุบัติเหตุกระสวยอวกาศแชลเลนเจอร์ กล้องได้ขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 1990 แต่หลังจากที่มีการส่งกล้องฮับเบิลขึ้นสู่อวกาศไม่นานก็พบว่ากระจกหลักมี ความคลาดทรงกลมอัน เกิดจากปัญหาการควบคุมคุณภาพในการผลิต ทำให้ภาพถ่ายที่ได้สูญเสียคุณภาพไปอย่างมาก ภายหลังจากการซ่อมแซมในปี ค.ศ. 1993 กล้องก็กลับมามีคุณภาพเหมือนดังที่ตั้งใจไว้ และกลายเป็นเครื่องมือในการวิจัยที่สำคัญและเป็นเสมือนฝ่ายประชาสัมพันธ์ ของวงการดาราศาสตร์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศคอมพ์ตัน หรือ กล้องรังสีแกมมาคอมพ์ตัน (Compton Gamma-ray Observatory) เป็นหอสังเกตการณ์ดวงที่สองของนาซาในโครงการหอดูดาวเอกที่ส่งขึ้นสู่อวกาศ หลังจากที่ส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลขึ้นไปก่อนหน้านั้น กล้องโทรทรรศน์อวกาศคอมพ์ตันตั้งชื่อตาม ดร. อาร์เทอร์ ฮอลลี คอมพ์ตัน นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลที่สร้างผลงานโดดเด่นด้านฟิสิกส์รังสี แกมมา กล้องคอมพ์ตันสร้างโดยสถาบัน TRW (ปัจจุบันคือสถาบันเทคโนโลยีอวกาศนอร์ทรอพ กรัมแมน) ในแคลิฟอร์เนีย ใช้เวลาสร้างทั้งสิ้น 14 ปี ขึ้นสู่อวกาศโดยกระสวยอวกาศแอตแลนติส เที่ยวบิน STS-37 เมื่อวันที่ 5 เมษายน ค.ศ. 1991 และได้ทำงานจนกระทั่งปลดระวางในวันที่ 4 มิถุนายน ค.ศ. 2000 กล้องคอมพ์ตันโคจรอยู่ในวงโคจรต่ำของโลกที่ระดับความสูงประมาณ 450 กิโลเมตร เพื่อหลบหลีกผลกระทบจากแถบรังสีแวนอัลเลน นับเป็นเครื่องมือทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มีน้ำหนักมากที่สุดเท่าที่เคยส่ง ขึ้นสู่อวกาศ ด้วยน้ำหนักถึง 17,000 กิโลกรัม
กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Telescope) (ชื่อเดิม Space Infrared Telescope Facility หรือ SIRTF) เป็นกล้องสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรด เป็นกล้องอันดับที่สี่และอันดับสุดท้ายของโครงการหอดูดาวเอกขององค์การนาซา ตั้งชื่อตาม ดร. ไลแมน สปิตเซอร์ จูเนียร์ ซึ่งเป็นผู้เสนอให้ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ไว้ในอวกาศเป็นคนแรกตั้งแต่ช่วง กลางยุคคริสต์ทศวรรษ 1940 กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม ค.ศ. 2003
กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา หรือ กล้องรังสีเอกซ์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) เป็นดาวเทียมของนาซา ที่มี detector ที่สามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ได้ จึงเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการศึกษารังสี X-ray ในห้วงอวกาศ ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศโดยยาน STS-93 เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม ค.ศ. 1999 และพร้อมปฏิบัติภารกิจในปี ค.ศ. 2014