二战结束后，反射望远镜制造得越来越大，1949年的时候，以赫耳名字命名的望远镜口径已经达5米，它装备在帕洛马山上。其他天文台也在陆续地更新望远镜，1956年里克天文台装备了直径为3米的反射望远镜。格林尼治天文台为了纪念牛顿，装备了直径为2.45米的望远镜。还有一个是折反射望远镜的发展，由于这类望远镜具有光力强、视场大（可达30°—50°）、像差小等优点，通常用于巡天摄影和观测弥漫星云、流星和人造卫星等。1956年，帕洛马山上就装备了施密特型折反射望远镜望远镜。 

望远镜的集光能力随着口径的增大而增强，望远镜的集光能力越强，就能够看到更暗更远的天体，这其实就是能够看到了更早期的宇宙。天体物理的发展就需要更大口径的望远镜。但是，随着望远镜口径的增大，一系列的技术问题接踵而来。海尔望远镜的镜头自重达14.5吨，可动部分的重量为530吨，而6米镜更是重达800吨。望远镜的自重引起的镜头变形相当可观，温度的不均匀使镜面产生畸变也影响了成象质量。从制造方面看，传统方法制造望远镜的费用几乎与口径的平方或立方成正比，所以制造更大口径的望远镜必须另辟新径。从20世纪八十年代开始，国际上掀起了制造新一代大型望远镜的热潮。其中，欧洲南方天文台的VLT，美、英、加合作的GEMINI，日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面；美国的凯克I、凯克II和HET望远镜的主镜采用了拼接技术。

美国夏威夷的死火山莫纳克亚山以海拔4205傲视太平洋。科学界赞叹北半球再也找不到地势这么高，空气这么清新，进出这么容易，而又远离灯光和热气的观测地点了。因此，那里聚集了好多有名气的望远镜。

1917年在威尔逊山上装备了口径2.5米的胡克望远镜，1950年在帕洛玛天文台装备了著名的5.08米口径的赫耳（Hall）反射望远镜。可以说这台望远镜一直占据着统治地位长达50年之久，直到1991年在夏威夷莫纳克亚山上装备的10米口径凯克I望远镜才超越了它。其经费主要由企业家凯克（W.M.Keck）捐赠，因而命名“凯克望远镜”。其镜面由36块1.8米的反射镜拼合而成，而厚度仅为10厘米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度。焦面设备有三个：近红外照相机、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。1996年凯克II望远镜建成，将它们放在一起是为了做干涉观测。1991年，日本国家天文台在美国夏威夷毛纳基山开始建造昴星团望远镜(Subaru)。昴星团望远镜的口径为8.2米的望远镜，于1999年1月正式开始进行科学观测。

莫纳克亚天文台

欧洲南方天文台在拉西拉山的观测地（上）和帕瑞纳山的观测地（下）

 

欧洲南方天文台

2001年，设在智利的欧洲南方天文台研制完成了“超大望远镜”(VLT)，它由4架口径8米的望远镜组成，其聚光能力与一架16米的反射望远镜相当。主镜采用主动光学系统支撑，指向精度为1″，跟踪精度为0.05″，镜筒重量为100吨，叉臂重量不到120吨。这4台望远镜可以组成一个干涉阵，做两两干涉观测，也可以单独使用每一台望远镜。 

Sloan 2.5m数字式巡天望远镜

大口径全景巡天望远镜

此外还有位于美国新墨西哥州萨克拉门托山峰的顶部的Sloan 2.5m数字式巡天望远镜，目前正在以空前的数字成像技术和高超的图象处理技术来巡视1/4的天空。2006年，美国打算建造最强的巡天望远镜，这台8.4米望远镜的巡天能力是任何巡天望远镜的50倍，3个晚上能扫描整个天空。LSST望远镜将包括大型光学器件，以组成有特色的3台透镜组，其中包括一台直径4米的副凸透镜，其尺寸与目前应用的大型望远镜的主透镜一般大。该望远镜还拥有能处理和分类30万亿位数据的计算系统，该数据量相当于7000个DVD光盘存储的数据。LSST望远镜还将拥有迄今最大的天文探测器，它是一台30亿像素的数字相机。目前，智利的一座山峰已经被选定用来建造这世界上最强的大口径全景巡天望远镜（Large Aperture Synoptic Survey Telescope，LSST），计划于2009年开始建设，并将在2012年完成。

几架著名的望远镜，左上为Subaru，左下为凯克望远镜，右上为Gemini，右下为HET。

欧洲南方天文台的 “超大望远镜”(VLT)

欧洲南方天文台的 “超大望远镜”(VLT)

此外，还有美国主持合作的双子望远镜（Gemini）（美国占50％，英国占25％，加拿大占15％，智利占5％，阿根廷占2.5%，巴西占2.5%））。它由两个8米望远镜组成，一个放在北半球，以进行全天系统观测。该工程于1993年9月开始启动，第一台在1998年7月在夏威夷开光，第二台于2000年9月在智利赛拉帕琼台址开光，整个系统在2001年验收后正式投入使用。其次，还有专为光谱观测设计的Hobby-Eberly望远镜（HET），隶属于德州大学天文台，主镜达到9.2米。2005年，被誉为“非洲之眼”的南半球最大的天文望远镜“南部非洲大望远镜(SALT) 在南非正式启用，SALT项目建设历时5年，由南非、德国、新西兰、波兰、英国和美国共同出资。SALT有一个直径为11米的主球面镜，由91片六边形镜面组成，是南半球最大的单一光学望远镜。

加那列大型望远镜（左）和LBT大型双筒望远镜（右）

2007年7月世界上最大单体光学红外望远镜在西班牙的加那列群岛(Canary Islands)首次试运行。该望远镜名为加那列大型望远镜(Gran Telescopio Canarias，GTC)，已经建设了7年，总投资约1亿7500万美元。GTC直径10.4米，总共将安装42个微晶玻璃镜坯单元，其中主镜的36个镜坯单元目前已经安装完毕了18个，其余将在2007年的下半年陆续安装。到时候将超越HET成为世界上最大的单体望远镜。 

2008年3月，世界最大双筒望远镜（LBT）完全投入使用，LBT望远镜是一项由美国、意大利和德国天文学家共同合作的计划，它建造在美国亚利桑那州海拔为3190米高的格雷厄姆山顶，造价为1.2亿美元，从制造至今已有20年历史。LBT拥有两个主镜，因此称其为双筒望远镜，每个主镜的直径为8.4米，其分辨率相当于口径为22.8米普通望远镜的分辨率，清晰度超哈勃。LBT望远镜是天文望远镜中放大率最强的，第二个这些蜂巢构造的镜片十分光滑，比普通玻璃镜片更轻，精细加工到30毫微米，比一根头发还要细3000倍。天文学家将通过LBT望远镜看到以前没有看到过的天空，并将能够看到在大爆炸之后的少量形成物质，以及同样还能在某些理想条件下看到其它星体周围的行星。LBT在未来10至15年内将是世界最大的单个望远镜，不过马普学会天文学家称，LBT也只是下一代望远镜的过渡产品。距离这个望远镜不远的地方就是著名的赫兹望远镜（Heinrich-Hertz Submillimeter Telescope）和梵蒂冈尖端技术望远镜（the Vatican Advanced Technology Telescope）。

大麦哲伦望远镜的主镜和凯克望远镜的主镜（采用了蜂窝式的结构）

现在，一批正在筹建中的望远镜又开始对莫纳克亚山上的白色巨人兄弟发起了冲击。这些新的竞争参与者包括美国的30米口径的“加利福尼亚极大望远镜”（California Extremely Large Telescope，简称CELT）和大型分割反射望远镜(Giant Segmented Mirror Telescope，简称GSMT)，欧洲20米口径的大麦哲伦望远镜（Giant Magellan Telescope，简称GMT）和100米口径的绝大望远镜（Overwhelming Large Telescope，简称OWL）。大麦哲伦望远镜最后决定将其部署到距离拉斯坎帕纳斯天文台(这里运行着两部直径达6.5米的麦哲伦望远镜) 附近的一处高地上。“大麦哲伦望远镜”将由七片镜面拼合而成，每片镜面的直径为8.4米。在结构布局上，有一片镜面位于中间，而其他六片则均匀地分布在其周围，由于6个环绕在四周的镜片能够观察到中心镜片不能观察到的任何角度的光线，因此，望远镜的实际口径高达24.5米，清晰度将是哈伯的10倍。

欧洲特大天文望远镜

2006年，欧洲南方天文台（ESO）宣布，将建造一个直径达42米的世界最大天文望远镜，建造的天文望远镜暂时被命名为European Extremely Large Telescope，简称为E-ELT，它是英文“欧洲特大天文望远镜”的缩写。新天文望远镜不但将从体积上大大超过美国的凯克天文望远镜，而且观测精度也将提高100倍。这个望远镜的建造工程将需要10年，花费5亿到10亿欧元。

不过，欧洲还将建造100米的口径的绝大望远镜。欧洲计划组织委员会主席杰里·吉尔摩教授指出，这台100米口径的望远镜的建造将导致巨大的技术突破。该望远镜拥有约1万块非常精密的玻璃，每块玻璃都具有自身的控制系统，其后部几百万个细小活塞控制单独每一块镜面，直到图像清晰聚焦为止。它们的倡议者指出，这些新的望远镜不仅可以提供像质远胜于哈勃望远镜照片的太空图片，而且能收集到更多的光，对100亿年前星系形成时初态恒星和宇宙气体的情况有更多的了解，并看清楚遥远恒星周围的行星。不过所需的费用在10亿美元左右，超过最近一代全部大型天文望远镜（包括凯克天文望远镜在内）造价的总和。 

此外，还有好多空间望远镜，最著名的还要算在1990年时，NASA送入太空的将哈勃太空望远镜。当时由于镜面故障，直到1993年宇航员完成太空修复并更换了透镜后，哈勃望远镜才开始全面发挥作用，并屡建奇勋。十年间进行了10多万次的天文观测，观测了大约13670个天体，向地球发回了黑洞、衰亡中的恒星、宇宙诞生早期的“原始星系”、慧星撞击木星以及遥远星系等许多壮观图像，为近2600篇科学论文提供了依据。1999年，钱德拉望远镜被送上太空，它是一座观测X射线波段的望远镜，是美国“大观测计划”（Great observatories progam）中的一座。2005年的时候，天文学家在钱德拉X光望远镜的帮助下，发现了迄今为止最强的一次宇宙黑洞大喷发。这次喷发是由一个超级黑洞发出的，而且强度在迅速增加。这一发现向人们展示了巨大黑洞的超大“胃口”被黑洞吞噬的总的物质质量相当于3亿个太阳。2001年，NASA发射的WMAP宇宙背景辐射探测卫星也为大爆炸理论作出了贡献。 

2003年8月25日，斯皮策太空望远镜（Spitzer）发射升空，斯皮策太空望远镜是为了纪念天文学家莱曼?斯皮策(LymanSpitzer)而命名，当时是人类史上最大的红外线波段太空望远镜。2004年11月20日，NASA发射了雨燕（Swift spacecraft）天文观测卫星，2005年1月开始正常工作。卫星上安装了爆发警觉望远镜、X射线望远镜和紫外线/光学望远镜等3台主要设备，其中爆发警觉望远镜专门用于探测太空中的伽马射线源。2008年6月11日，NASA又发射了伽玛射线大区域太空望远镜（GLAST），伽马射线太空望远镜(GLAST)比之前的任何伽马射线望远镜灵敏30—100倍。 

目前，欧洲航天局正在德国康士坦茨湖研制新一代红外天文望远镜，命名为“赫歇尔”望远镜，“赫歇尔”望远镜是迄今为止建造的最大的空间成像望远镜，其反射镜直径达3.5米。 

哈勃望远镜预计2010年“退休”，新“哈勃望远镜”即詹姆士·韦博太空望远镜(James Webb Space Telescope)将替代它的老大哥，NASA计划于2013年将送入太空轨道。和哈勃望远镜相比，韦博望远镜绝对是个庞然大物。其主镜的直径达到了6.5米，镜面的面积相当于哈勃望远镜的七倍之多。韦博太空望远镜装有两块灵敏度极高的红外线探测器，能够顺利探测出附近和中等距离之外的红外线波长。“地外行星搜寻者”是美国宇航局空间计划的“点睛”之笔。它汇集了人类太空望远镜技术的精华，他的镜面阵列延展可达百米。其他一些空间望远镜就不再这里介绍了，详情请看下一章。

 

詹姆士·韦博太空望远镜设想图（主镜采用蜂窝式结构）

地外行星搜寻者设想图

光学望远镜越造越大的同时，射电望远镜的口径也是越造越大。因为射电望远镜的极限分辨率取决于望远镜的口径和观测所用的波长。口径越大，波长越短，分辨率越高。由于无线电波的波长要远远大于可见光的波长，因此射电望远镜的分辨本领远远低于相同口径的光学望远镜，而射电望远镜的天线又不能无限做大。这在射电天文学诞生的初期严重阻碍了射电望远镜的发展。 

1962年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的赖尔（Martin Ryle，1918—1984）利用干涉的原理，发明了综合孔径射电望远镜，大大提高了射电望远镜的分辨率。其基本原理是：用相隔两地的两架射电望远镜接收同一天体的无线电波，两束波进行干涉，其等效分辨率最高可以等同于一架口径相当于两地之间距离的单口径射电望远镜。赖尔因为此项发明获得1974年诺贝尔物理学奖。 

1946年﹐英国曼彻斯特大学开始建造直径66.5米的固定抛物面射电望远镜。1957年10月英国的Lovell射电望远镜于投入使用，直径达到76米。最初用于跟踪运载火箭，后来在美国和俄罗斯早期的航天探测中发挥作用。1959年，Lovell射电望远镜最先接收到一架俄罗斯月球探测器发回来的图片。六十年代以来﹐相继建成的有美国国立射电天文台的42.7米射电望远镜，加拿大的45.8米射电望远镜﹑澳大利亚的64米的Parkes射电望远镜，它们都是全可转抛物面射电望远镜。1963年，在位于中美洲波多黎各岛上的阿雷西博射电望远镜简称，阿雷西博射电望远镜是固定在山谷当中的单口径球面天线，口径305米（1000英尺）。

阿雷西博射电望远镜（右）和新墨西哥州沙漠中的望远镜天线阵(VLA)

英国的Lovell射电望远镜（左）和Effelsberg射电望远镜（右）

1972年，德国建成了当时最大的射电望远镜――即直径为100米的全方位可动的Effelsberg射电望远镜，德国随即成为射电天文研究的大国。还有在美国新墨西哥州沙漠中的望远镜天线阵(VLA)，由27面假设在铁轨上的口径为25米的天线组成，排列成Y字形。

绿岸射电望远镜（左）和加州理工学院的亚毫米波天文台（右）

1980年以来，已经陆续建造数台亚毫米波望远镜，其中就包括加州理工学院的亚毫米波天文台（Caltech Submillimeter Observatory）于1988年建成，加拿大与荷兰共同建造的詹姆斯—克拉克—马克思威尔望远镜（James Clark Maxwell Telescope），美国亚利桑那州的亨利希—赫兹望远镜（Heinrich Hertz Telescope）以及瑞典与欧洲南天天文台的亚毫米波望远镜（Swedish—ESO Submillimetre Telescope）等。然而上述这些单天线望远镜的大小，大约都在10至15米左右，所能达到的空间解析度（空间分辨率）大约是10至20秒弧，为了取得更好的解析度，以便了解观测天体的细微结构，自然需要直径更大的镜面。

绿岸射电望远镜（Green Bank Telescope，GBT）是目前世界上最大的可移动射电望远镜。望远镜高大约有43层楼，直径110米于2000年建成。望远镜的反射面由两千多块小反射板拼接而成，整个系统使用了精密的自动控制技术。绿岸位于弗吉尼亚州边界，这里人烟稀少，是全美人口密度最低的地方。周围的群山是天然的无线电波屏障。为了排除一切可能的干扰，一丝微波，汽车发动机的一个火花在这片区域内都是绝对禁止的。因此，科学家相信绿岸望远镜的灵敏度是最高的。

ALMA设想图

目前射电天文学领域已经广泛应用长基线的干涉技术，将遍布全球的射电望远镜综合起来，获得了等效口径相当于地球直径量级的射电望远镜。八十年代以来，欧洲的VLBI网（EVN），美国的VLBA阵（一个跨距8000公里，由10台分布全美国的口径25米射电望远镜组成的望远镜阵列），日本的VSOP（利用日本HALCA卫星携带的8米射电望远镜）相继投入使用，这是新一代射电望远镜的代表，它们在灵敏度、分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。欧洲的VLBI网（EVN），美国的VLBA阵和日本的VSOP组成了干涉仪。 

为了增加射电波段，美国史密松天体物理天文台和中国台湾天文与天体物理研究院正在夏威夷建造国际上第一个亚毫米波干涉阵（SMA），它由8个6米的天线组成，工作频率从190GHz到85Hz。

为了搜寻外星生命，微软联合创办人保罗·艾伦资助加州大学伯克力分校2500万美元，用于艾伦望远镜组群(Alen Telescope Array，简称ATA)的初步的建设和器材组织。艾伦望远镜组群拥有350个6米长的碟形天线，能够扫描超过100万个星系中由智能生物发出的无线电信号。欧洲也将建造一个新射电天文台网络来搜索外星文明，这个射电天文台网络名为低频阵列(LOFAR)，是由2.5万个小型天线构成的一个天文台网络。为了获得足够清晰锐利的射电图像，这些天线分别建造在荷兰、德国、瑞典、法国和英国，覆盖一个直径350公里的区域。

艾伦望远镜组群

低频阵列(LOFAR)

美国国家天文台（NRAO）的毫米波阵（MMA）、欧洲的大南天阵（LAS）和日本等将组建一个新的毫米波阵计划――ALMA（the Atacama Large Millimeter Array），ALMA 是由50座直径12米天线为主阵列，以及由4座12米、12座7米天线组成的，最长基线达到10公里以上，工作频率从70到950GHz。放在安第斯山脉上海拔5000米高的查南托高原（Chajnantor plain）上，预计将在2012年投入使用。

2006年，中科院国家天文台的研究员在上海召开的“中国天文学会2006年学术年会”上表示，将在2013年，在贵州喀斯特洼地建造一座口径达500米的球面射电望远镜FAST。FAST将能接收110亿光年外的微弱信号。IT界有个摩尔定律，天文望远镜领域也有，即每隔3年观测计算能力要翻一番。而FAST诞生后，至少可以领先世界天文界20—30年。不过，目前，来自15个国家30个研究机构的天文学家正在试图建造一个世界上最强大的射电望远镜阵列——“平方公里阵列”(Square Kilometer Array ，简称SKA)，它将由上百架沿绵3000公里的射电望远镜组成，一旦建成，甚至可以接收到外星人发出的信号。预计将在2020年左右建成。SKA将是世界上最强大的射电望远镜，其接收能力将比现有的射电望远镜更强大50倍。据估算，建造SKA将耗资高达10亿美元，目前已有中国、阿根廷、澳大利亚和南非等4个国家提出申请，希望在本国建造它。另外一些射电望远镜就不作一一的介绍了。

平方公里阵列示意图