Итальянский математик Галилео Галилей в августе 1609 года изготовил первый в мире телескоп после изобретения зрительной линзовой трубы в Голландии. Это было самым важным событием в истории астрономии, изобретение телескопа позволило сделать множество открытий о Солнечной Системе, о Вселенной, о Галактике.
Со временем создавались все более оснащенные телескопы, они позволяли видеть как можно дальше. Но изобретение телескопов повлекло за собой серьезные проблемы. Оптическая система способна строить изображение в виде размытого пятна неправильной формы, что происходит из-за явления ошибок оптической системы – явления аберраций. Если в телескопе одна линза, то происходит хроматическая аберрация, которая связана с тем, что показатель преломления стекла находится в зависимости от длины волны. Астрономы стали искать способ устранения этой проблемы. Стали использовать объективы с очень большим фокусным расстоянием. Телескопы стали очень большими по размеру и неудобными в использовании. Чуть позже увидели свет телескопы на штативах. У них тоже были свои минусы: при астрономических наблюдениях ветер мог служить препятствием для получения четкого изображения. Эти телескопы просуществовали до XVIII века. У однолинзовых телескопов было очень много недостатков. Ньютоном было изготовлено зеркало из сплава меди, олова и мышьяка. Зеркало диаметром 30 мм установили в телескоп, теперь изображение стало четким. Этот телескоп тоже имел множество недостатков, он тоже обладал недостатком аберрации, но хроматическая аберрация в нем отсутствовала.
Двухзеркальная система, состоящая из первичного и вторичного параболического зеркала, была предложена французом Кассегреном. Сейчас идея Кассегрена реализована, но на момент ее изобретения идею не смогли воплотить в жизнь из-за того, что невозможно было сделать нужные зеркала. Я.В. Брюс внес огромный вклад в разработку металлических зеркал. Ломоносовым и Гершелем независимо друг от друга была разработана принципиально новая конструкция телескопа, главное зеркало было наклонено без вторичного, тем самым уменьшались потери света. Гершель в своей мастерской сам изготавливал зеркала из уникального сплава меди и олова. Его самый главный труд в жизни – изготовление большого телескопа с зеркалом диаметром 122 см. Уже в XVIII веке небольшие и удобные телескопы полностью вытеснили громоздкие рефлекторы. Телескопы с металлическими зеркалами были дороги в производстве из-за сложности изготовления зеркала. Металлические зеркала со временем тускнели, и имели не очень высокий коэффициент отражения.
В 1758 году были получены два сорта стекла: легкий – крон и более тяжелый – флинт, а следовательно, появилась возможность создания двухлинзовых объективов. Английский ученый Дж. Доллонд изготовил двухлинзовый объектив, который назвали по имени ученого доллондовым.
Важен в развитие телескопов немецкого оптика Фраунгофера, который поставил на поток производство и контроль линз. В Тартуской обсерватории установлен телескоп с линзой Фраунгофера. У рефракторов немецкого оптика тоже был один недостаток – хроматизм. В конце XIX века развитие рефракторов и их дальнейшее производство приостановилось.
Был изобретен новый метод производства линз. Стеклянные поверхности стали обрабатывать серебряной пленкой, ее наносили на стеклянное зеркало путем воздействия виноградного сахара на соли азотнокислого серебра. Такие линзы отражали 90-95% упавшего света, в отличие от бронзовых линз, которые отражали 60%. Л. Фуко разработал метод определения формы и качества поверхности зеркал, благодаря которому были созданы рефлекторы с параболическими зеркалами.
В конце XIX века астроном-любитель Кросслей предложил использование аллюминевых зеркал. Он приобрел вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см и изготовил телескоп. Телескопы такого типа, но с большими зеркалами стали устанавливать в обсерваториях. Выяснилось, что эффективность телескопа не напрямую зависит от размера зеркала. Например, трехметровое зеркало более эффективно,чем пятиметровое. Поэтому в основном строились телескопы с трех – четырехметровыми зеркалами.
Сейчас управление крупными телескопами осуществляется компьютерами. Телескопы используются для астрономических наблюдений, для решения вопросов, связанных с происхождением планет, Солнца, квазаров и галактик.