التلسكوبات الفضائية هي أدوات تستخدم لدراسة الكواكب والنجوم والمجرات والظواهر الكونية الأخرى. تعمل عن طريق جمع الأشعة الكونية وتحويلها إلى إشارات كهربائية يمكن تحليلها وفهمها. تعتمد التلسكوبات الفضائية على تقنية البصريات والبصريات الكهروضوئية لتجميع الضوء وتسجيل الصور والبيانات.
تتميز التلسكوبات الفضائية بعدة مزايا مقارنة بالتلسكوبات الأرضية، بما في ذلك عدم وجود تشويش بسبب الغلاف الجوي، وقدرتها على العمل في الموجات غير المرئية مثل الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. كما تتميز التلسكوبات الفضائية بقدرتها على التقاط صور عالية الدقة وجمع البيانات لفترات طويلة من الزمن.
تختلف طرق عمل التلسكوبات الفضائية بناءً على تصميم وأهداف كل تلسكوب. ومع ذلك، فإن العملية الأساسية تتضمن جمع الضوء من الكواكب والنجوم وتوجيهها إلى أجهزة الاستشعار الموجودة داخل التلسكوب. تتم معالجة الإشارات الضوئية لتحويلها إلى بيانات قابلة للتحليل والتفسير. تستخدم تقنيات التصوير والطيفية لتسجيل الصور وقياس الأطوال الموجية وتحليل تركيب المواد والحرارة والحركة والتفاعلات الكيميائية وغيرها من الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للأجسام الكونية.