人們用肉眼看到的天體發出的光線，僅是它們發出的電磁波的一小部份。來自遥远天体的 X 射线、伽马射线以及一部分紫外线、红外线和无线电波在到达地面之前就被大气吸收掉了。天文学家若想观测到天体发射的这些波段的电磁波，只能将望远镜送上天。如何才能将望远镜送上天，又送到多高的位置才算合适呢？这取决于我们使用哪种波段进行观测。如果观测红外线，那么用飞机或气球搭载望远镜就可以了。因为吸收红外线的水汽主要集中在大气底层。如果想观测高能的 X 射线和伽马射线，那么就需要用火箭搭载探测器冲出大气层。当然，如果使用卫星作为平台，那就再好不过了。
除了会吸收天体的光线之外，大气湍流也是一大麻烦。湍流的大气就像沸腾的热水，使天体的细节变得模糊不清。为了获得更高的分辨率，除了采用自适应光学技术，还可以将光学望远镜送入太空。著名的哈勃太空望远镜主要工作在光学波段，为我们拍摄了许多极其精细、美轮美奂的天体照片。目前，哈勃太空望远镜的后继者——詹姆斯・韦伯太空望远镜正在建造中，人们相信更大口径的太空光学望远镜必将带来更多惊喜。