到这里，我们已经介绍了很多关于恒星的有趣知识，从恒星的发现到恒星的演变再到后来对恒星方方面面的介绍，但是在这一过程中，最重要的是离不开观测恒星的工具和方法。否则，我们的天文学家不可能对恒星有那么多的认识和了解，也不可能在天文学领域里取得一次又一次的进步，更不可能实现人类进入太空的梦想。那么，究竟用什么仪器和方法能观测到远离我们的恒星呢？下面我来给你介绍几个好“助手！”下面是早期望远镜的介绍：
1.伽利略望远镜
在我们小的时候就见过望远镜了，但是你知道它是什么时候出现的吗？其实最早的望远镜出现在1608年荷兰的一个眼镜作坊里，一名学徒在无聊的时候用一前一后两块镜片观察物体时，竟然发现远处的物体离自己很近，受此启发这位幸运的学徒发明了望远镜。他的老板不失时机地将这一发明转成商品，并把这一发明转献给政府。
有了这些望远镜的帮助，弱小的荷兰海军打败了强大的西班牙舰队，荷兰人得到了独立。荷兰为了保持这种优势，加强了保密工作。但是，望远镜发明的消息还是很快在欧洲各国流传开了，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就研制了一个。第一架望远镜只能把物体放大三倍。一个月后他研制的就能把物体放大8倍，第三架就可以放大到20倍。1609年10月，他制作了能放大30倍的望远镜。伽利略用自制的望远镜观测夜空，第一次发现了月球表面高低不平，覆盖着山脉并有火山口裂痕。从此以后又发现了木星的四个卫星、太阳黑子的运动，并提出了太阳在转动的结论。
伽利略望远镜在天文学研究历史上具有重要的意义，伽利略也因此被称为第一位研制出望远镜的天文学家。
2.开普勒和沙伊纳的天文望远镜
德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜，他在《曲光学》里提出了另一种天文望远镜，这种望远镜由两个凸透镜组成，与伽利略的望远镜不同，比伽利略望远镜视野更宽阔。但开普勒没有制造出他所介绍的望远镜；而是沙伊纳于1613～1617年间制作出了这种望远镜，他还根据开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜。把两个凸透镜做的望远镜做得倒像变成了正像。沙伊纳做了八台望远镜，一台一台地去观测太阳，无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。
3.牛顿天文望远镜
1666年，牛顿重复了用三棱镜分解日光为七彩光带的实验。他正确地解释说，这是各色光线通过玻璃折射时折射率不同造成的。但是，他认为各种玻璃的折射本领都是一样的，因此折射望远镜不易制造。为了解决这个难题，牛顿便以铜锡合金磨成一面凹透镜来反射聚光成像，1672年，牛顿制成了一种新的反射望远镜，一般称为牛顿望远镜。第一台反射望远镜非常小，望远镜的反射镜口径只有2.5厘米，但是已经能清楚地看到木星和金星的盈亏了。
4.射电望远镜
射电望远镜是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备，可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。包括收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度接收机，信息记录、处理和显示系统等。
射电望远镜的外形差别很大，有固定在地面的单一口径的球面射电望远镜，有能够全方位转动的类似卫星接收天线的射电望远镜，有射电望远镜阵列，还有金属杆制成的射电望远镜。
射电望远镜诞生于1931年，美国贝尔实验室用天线阵接收到了来自银河系中心的无线电波。随后美国人雷伯在自家的后院建造了一架口径9.5米的天线。并在1939年接收到了来自银河系中心的无线电波，并且根据观测结果绘制出了一张射电天文图，射电天文从此诞生。雷伯使用的那架天线是世界上第一架专门用于天文观测的射电望远镜。
经典射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦。因此，射电望远镜天线大多是抛物面。射电望远镜表面和一理想抛物面的均方误差如不大于λ/16～λ/10，该望远镜一般就能在波长大于λ的射电波段上有效地工作。对米波或长分米波观测，可以用金属网作镜面；而对厘米波和毫米波观测，则需用光滑精确的金属板作镜面。从天体投射并汇集到望远镜焦点的射电波，必须达到一定的功率电平，才能为接收机所检测。目前的检测技术水平要求最弱的电平一般应达10～20瓦。射频信号功率首先在焦点处放大10～1000倍，并变换成较低频率，然后用电缆将其传送至控制室，在那里再进一步放大、检波，最后以适于特定研究的方式进行记录、处理和显示。
天线收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，终端设备把信号记录下来，并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。
1962年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的赖尔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的距离那么远的单口径的射电望远镜。赖尔因此获得了诺贝尔物理奖。
20世纪60年代，天文学家取得了四项非常重要的发现，他们用射电望远镜发现了：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子。这在历史上具有重大意义。
5.哈勃望远镜
目前世界上最著名的天文望远镜应该是哈勃太空望远镜。它是美国国家航空航天局“大天文台”系列空间天文观察卫星的第三颗。这架望远镜是以美国天文学家埃德温·哈勃的名字来命名的，以纪念他在对星系天文学和宇宙结构组成方面所做出的杰出贡献。
哈勃望远镜是在轨道上环绕着地球的望远镜。它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地面望远镜所没有的好处——影像不会受到大气湍流的扰动，视宁度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。他已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。
哈勃望远镜研制初期，由于镜片的制造误差，其拍摄质量没有达到设计的要求，令天文学家感到失望。后来，在1993年12月，美国“奋进号”航天飞机升入太空，在太空中对哈勃望远镜进行了修复。修复之后，其收集光线的效果比修复前提高了四倍。专家曾经作了这样一个类似比喻：修复后的哈勃望远镜能从美国的华盛顿观察到正在日本东京飞舞的萤火虫发出的光，可见其效果之明显。此后，哈勃开始发挥他太空千里眼的作用，它发回的每一幅照片都让天文学家惊叹不已。这些照片揭示了宇宙中的一些重大秘密，修正了长期以来一直被视为金科玉律的理论。
1997年，美国的“发现号”航天飞机再次升入太空，对“哈勃”进行了第二次维修。宇航员一共进行了五次太空行走，他们用造价1.25亿美元的分光仪换下了原来的暗物体分光仪，还安装了1.05亿美元的近红外线摄像机，这两台新仪器有助于科学家寻找星系中心的黑洞，以及观察更远的宇宙和新星。
经过两次在轨的修复后，“哈勃”开始走向它事业的巅峰，不断有令天文学家们震惊的新发现问世。从太阳系的行星大气，到新诞生或将死亡的恒星，直至100多亿光年以前的星系和类星体，“哈勃”向人们揭示了地面望远镜依稀难辨的细节，使人眼辨别天体的能力提高了40亿倍。1997年，“哈勃”发现了比太阳亮1000万倍的恒星，这可能是全宇宙最大和最亮的星体，有望对了解恒星形成与演化提供线索。
虽然哈勃望远镜对我们观察恒星天体有重要的用途，但是，作为一种仪器也有走向尾声的时候。在新的空间望远镜出现的时候也就是它老化和落伍的时候。据悉，下一代空间望远镜体积是“哈勃”的10倍，重量却是它的1/4.它对红外光的敏感程度是地球上同类仪器的1000倍，对昏暗物体的分辨率比“哈勃”高400倍，但是成本却比“哈勃”低。它将继续“哈勃”的使命，为人类进一步揭示宇宙奥秘做出新贡献。
6.遥望太空的眼睛——天文台
天文台是人类观察天文的专业科学研究机构，天文台通过天文研究来揭示宇宙的奥秘。因此，天文台的选址很重要，大部分的天文台都是建造在山上，因为，山上是一个视野开阔、局部气流平稳、温差小、湿度低、离城市工矿区远的好地方。如紫金山天文台，它就设立在南京城外东北的紫金山上，海拔267米。
北京天文台设有5个观测站，其中兴隆观测站海拔约940米，密云观测站海拔约150米；上海天文台在佘山的工作站，海拔也有98米；云南天文台在昆明市的东郊，海拔为2020米。
由本文几张关于天文台的图我们看到，大部分的天文台都是圆顶、白色的房屋，为什么天文台要造成圆顶结构呢？难道是为了好看？
不，天文台的圆顶完全不是为了好看，而是有它特殊的用途。我们看到的这些银白色的圆顶房屋，实际上是天文台的观测室，它的屋顶呈半圆球形。当我们走近它看时，半圆球上却有一条宽宽的裂缝，从屋顶的最高处一直裂开到屋的地方。当你在走进屋子里去看个究竟时，会发现那不是什么裂缝，而是一个巨大的天窗，庞大的天文望远镜就通过这个天窗指向辽阔的太空。将天文台观测室设计成半圆形，是为了便于观测。
在天文台里，人们是通过天文望远镜来观察太空，天文望远镜往往做得非常庞大，不能随便移动。而天文望远镜观测的目标，又分布在天空的各个方向。如果采用普通的屋顶，就很难使望远镜随意指向任何方向上的目标。天文台的屋顶造成圆球形，并且在圆顶和墙壁的接合部装置了由计算机控制的机械旋转系统，使观测研究十分方便。这样，用天文望远镜进行观测时，只要转动圆形屋顶，把天窗转到要观测的方向，望远镜也随之转到同一方向，上下调整天文望远镜的镜头，就可以使望远镜指向天空中的任何目标了。不用时，只要把圆顶上的天窗关起来，可以保护天文望远镜不受风雨的侵袭。当然，并不是所有的天文台的观测室都要做成圆形屋顶，有些天文观测只要对准南北方向进行，观测室就可以造成长方形或方形的，在屋顶中央开一条长条形天窗，天文望远镜就可以进行工作了。
天文台的内部结构仪器和构造比较复杂，它拥有各种类型的天文望远镜和测量计算装置，用以观测天体、分析资料，并利用观测结果编制各种星表和历书，进行授时工作，计算人造卫星轨道，进而揭示宇宙奥秘，探索自然规律。天文台按分工特性、设备状况可分为：光学天文台、射电天文台、空间天文台、教学天文台和大众天文台。中国自古以来就有观测天象的传统，中国古代的天文台也是享有盛誉的。
光学天文台：主要装备各光学天文仪器，如光学天文望远镜、太阳镜等，从事方位天文学或天体物理学方面的研究。
射电天文台：一般主要由巨型甚至超巨型的无线接收设备和基站等构成，装备射电望远镜，观察的范围更大，受干扰小，从事射电天文学的研究。
空间天文台，主要有一些用于空间观测的人造卫星组成，配备非常先进的光学观测系统。
7.天象馆
天文台是观测真实天体的场所，但是它的观测工作却是“被动”的，只能是天体升到太空后才能进行，而有些天体在当地是永远看不到的，若逢天阴下雨，天文台的一般光学观测就更是没法进行了。比起天文台来，天象馆却是一个“主动”映示天象的场所。
天象馆的基本设施是天象厅和天象仪。天象厅是一个安装半球形穹顶放映天幕的大厅，天象仪就安装在穹顶天幕的中心。观众可以坐在天象厅四周，抬头观看投影在穹顶天幕上的人造星空节目表演。天象仪的光学系统能映出日月星辰等天体和天文学中的各种坐标系，它的机械部分能够使这些放映出来的天体形象模拟自然界的运行状态。运用天象仪配合其他放映设备，在穹顶天幕上可以表演从地球到太阳系、银河系直到总星系以外任何地点的，从宇宙大爆炸的瞬间到未来的岁月里的，自然界中看不到、摸不着、到不了的宇宙事物。
天象仪能够提前展示2009年的日全食和12000年后织女星担任未来世界的北极星；也能使时光倒流，重现1054年天关客星爆发；演示太阳一天内的变化情况更是简单。它还能让观众乘上火箭登临月球，远征比邻星，甚至飞出银河系去寻找外星人。天象馆就像是一个神奇的魔法屋，展现出我们想要的和不知道的未来世界。
