No século XVI, cientistas faziam observações astronômicas a olho nu ou com equipamentos pouco eficientes. No início do século XVII, Hans Lippershey (1570-1619) inventou a luneta, instrumento óptico que utilizava uma lente côncava e uma convexa, que recebera o nome de refrator. Em 1609, Galileu Galiei construiu sua própria luneta e a utilizou para observar o céu, assim nasceu a luneta astronômica, equipamento que revolucionou a astronomia.A Luneta astronômica é um instrumento de aproximação que se utiliza de duas lentes dispostas coaxialmente: a objetiva e a ocular. A objetiva tem distância focal da ordem de metros, enquanto na ocular a distância focal é da ordem dos centímetros.De um objeto real, distante, a objetiva produz uma imagem real i1 situada no foco imagem da objetiva. Essa imagem comporta-se como objeto para a ocular, que funciona como lupa, produzindo uma imagem final i2 virtual e invertida em relação ao objeto. (fig. 3)Por volta 1680, Isaac Newton desenvolveu o telescópio refletor, a fim de resolver os problemas das aberrações cromáticas dos refratores de sua época. No lugar de uma lente para captar a luz, Newton usou um espelho de metal curvo (espelho primário) para captar essa luz e refleti-la para o foco.O espelho côncavo produz, de um objeto distante, uma imagem situada em seu foco. Essa imagem comporta-se como objeto virtual com relação a um espelho plano, que por sua vez fornece uma imagem real para a lente ocular, que funciona como lupa. (fig. 4)Um dos telescópios mais famosos do mundo é o telescópio Hubble, que possui uma objetiva de 2,40 metros de diâmetro, e está em órbita a uma distância de 600 km da superfície da Terra.