Vid en tidpunkt var alla människor tvungna att titta på himlen var deras blotta ögon. De underverk som denna process avslöjade var tillräckligt många, men införandet av Galileos teleskop tidigt 1600-talet markerade ett stort och ständigt framstegande tekniskt steg framåt i mänsklighetens utforskning av himlen. Idag fortsätter en mängd olika optiska och icke-optiska instrument att utöka vår förståelse och uppskattning av kosmos.
Optiska teleskop
Det nu oumbärliga optiska teleskopinstrumentet var banbrytande av Galileo Galilei 1609, även om andra hade skapat liknande verktyg då. Han använde sin "tre-drivna kikare" för att upptäcka Jupiters fyra huvudmånar samt många tidigare okända drag på månen. Under århundradena utvecklades teleskop från enkla handhållna föremål till monterade djur på bergstoppsobservatorier och slutligen till teleskop som kretsar kring jorden i yttre rymden, vilket införde fördelen med att eliminera atmosfärens distorsion av det visuella fält. Dagens teleskop kan se nästan till kanten av det kända universum, vilket ger mänskligheten en glimt tillbaka i tiden många miljarder år.
Radioteleskop
Till skillnad från konventionella teleskop upptäcker och bedömer radioteleskop himmelska föremål med hjälp av inte de ljusvågor de avger utan deras radiovågor. I stället för att vara rörformiga är dessa teleskop byggda i form av paraboliska rätter och ordnas ofta i matriser. Endast som ett resultat av dessa teleskop har föremål som pulsarer och kvasarer blivit en del av det astronomiska lexikonet. Medan synliga föremål som stjärnor och galaxer avger radiovågor såväl som ljusvågor, kan andra bara detekteras av radioteleskop.
Spektroskop
Spektroskopi är studien av olika våglängder av ljus. Många av dessa våglängder är synliga för det mänskliga ögat som distinkta färger; ett prisma, till exempel, separerar vanligt ljus i olika spektra. Introduktionen av spektroskopi i astronomin födde vetenskapen om astrofysik, för det möjliggör en uttömmande analys av objekt som stjärnor, vilket bara visualisering inte gör. Till exempel kan astronomer nu placera stjärnor i olika stjärnklasser baserat på deras distinkta spektra. Varje kemiskt element har sitt eget "signatur" spektralmönster, så det är möjligt att analysera sammansättning av en stjärna från många tusen ljusår bort, förutsatt att astronomer kan samla in den ljus.
Stjärntabeller
Utan teleskop, kikare och andra observationsinstrument skulle det inte finnas stjärnkartor som de gör idag. Men stjärnkartor, förutom att fungera som guider till himlen för astronomer och bara astronomibuffar, har fungerat som viktiga verktyg i icke-astronomiska områden i livet, såsom nautisk navigering. Internet och andra moderna medier har gjort stjärnskartor - många av dem interaktiva - alla utom allestädes närvarande. Men stjärnkartor har funnits i någon form i många årtusenden. I själva verket upptäckte arkeologer 1979 en elfenbenstavla daterad över 32 500 år och trodde bland annat skildra konstellationen Orion.