哈勃望远镜于1990年发射升空。18年来这部功勋卓著的望远镜重新改变了我们对宇宙的认识，向公众奉献了大批精彩绝伦的太空靓照。然而最近哈勃望远镜遭受了硬件失灵的故障，令其无法与地面实现通讯。但美宇航局正在制定一个复苏“大天文台”的计划，令“哈勃”望远镜至少服役到2013年。
康普顿伽马射线太空望远镜
主要功能：寻找高能伽马射线
宇宙中一些最狂暴的事件是肉眼所看不到的。它们发生在一种称为伽马射线的光谱环境下。伽马射线是电磁光谱中能量最大的光子。康普顿伽马射线太空望远镜重达17吨，于1991年经由“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，用以观测宇宙中的高能射线。康普顿携带的先进仪器向世人揭示了高能伽马射线爆发的分布情况，使科学家绘制出诸如上图这样的精彩地图，该图显示集中于银道面(galacticplane)沿线的伽马射线爆发。2000年，在陀螺仪发生故障后，康普顿被安全地脱离了轨道。
钱德拉X射线太空望远镜
主要功能：观测黑洞和超新星
XMM-牛顿X射线太空望远镜
主要功能：不间断观测深空
威尔金森微波各向异性探测器
主要功能：探测早期宇宙结构
大爆炸发生后约38万年，宇宙释放了大量辐射热，这种辐射热称为宇宙微波背景辐射。按照天文学理论，宇宙起源于大爆炸。美宇航局在1992年发射了一艘航天器，对宇宙微波背景辐射的微小变化进行探测。威尔金森微波各向异性探测器发射于2001年，多年来一直在研究宇宙微波背景辐射更为细微的变化，令科学家对大爆炸后宇宙状况有初步了解。如上图所示，美宇航局在2003年公布了一幅根据威尔金森微波各向异性探测器数据绘制的早期宇宙地图。这些数据证实宇宙已拥有137亿年历史。
斯皮策太空望远镜
主要功能：穿透星际气体和尘埃
不知你是否有过爬到山顶，结果只看到烟雾缭绕景象的经历。密不透风的星际气体和尘埃给试图了解遥远恒星和星系的天文学家造成了类似问题。发射于2003年的斯皮策太空望远镜(右图)通过收集红外光，为天文学家们解决了这个难道。红外光是与某个热量有关的电磁辐射的无形模式，这种热量是气云所不能阻挡的。通过斯皮策太空望远镜携带的摄像机，天文学家对星系、新形成的行星系及形成恒星的区域(如左侧的W5区域)进行了前所未有的勘测。
费米伽马射线太空望远镜
主要功能：研究黑洞，揭开暗物质神秘面纱
詹姆斯·韦伯太空望远镜
主要功能：寻找宇宙最早形成的恒星和星系
詹姆斯·韦伯太空望远镜定于2013年发射，将利用其7倍于哈勃太空望远镜的聚光能力对太空展开探索。詹姆斯韦伯太空望远镜被看作是哈勃的“接班人”，庞大的聚光能力将可能令其观测到宇宙最早形成的恒星和星系。詹姆斯·韦伯望远镜的核心部分是18面六边形镜子，它们将统一行动，用以聚焦遥远、年轻宇宙中的物体。最新研究发现可能会提供从恒星、星系、行星形成到太阳系演变等一切事情的线索。