Ancien
Les premiers astronomes n'utilisaient que leurs yeux pour regarder les étoiles. Ils dressaient des cartes des constellations et des étoiles pour des raisons religieuses, ainsi que des calendriers pour déterminer la période de l'année. Les premières civilisations, comme les Mayas et les anciens Egyptiens, ont construit de simples observatoires et ont dessiné des cartes de la position des étoiles. Ils ont également commencé à réfléchir à la place de la Terre dans l'univers. Pendant longtemps, les gens ont pensé que la Terre était le centre de l'univers, et que les planètes, les étoiles et le soleil tournaient autour d'elle. C'est ce qu'on appelle le géocentrisme.
Les Grecs de l'Antiquité ont tenté d'expliquer les mouvements du soleil et des étoiles en prenant des mesures. Un mathématicien du nom d'Eratosthène a été le premier à mesurer la taille de la Terre et à prouver que la Terre est une sphère. Un autre mathématicien, Aristarque, a émis la théorie que le soleil est au centre et que la Terre se déplace autour de lui. Cette théorie est connue sous le nom d'héliocentrisme. Seules quelques personnes pensaient que c'était juste. Les autres ont continué à croire au modèle géocentrique. La plupart des noms de constellations et d'étoiles viennent des Grecs de l'époque.
Les astronomes arabes ont fait de nombreux progrès au cours du Moyen Âge, notamment en améliorant les cartes des étoiles et les moyens d'estimer la taille de la Terre. Ils ont également appris des anciens en traduisant des livres grecs en arabe.
De la Renaissance à l'ère moderne
Pendant la renaissance, un prêtre nommé Nicolaus Copernicus pensait, en regardant la façon dont les planètes bougeaient, que la Terre n'était pas le centre de tout. En se basant sur des travaux antérieurs, il a dit que la Terre était une planète et que toutes les planètes se déplaçaient autour du soleil. Cela a ramené la vieille idée de l'héliocentrisme. Un physicien du nom de Galilée a construit ses propres télescopes, et les a utilisés pour observer de plus près les étoiles et les planètes pour la première fois. Il était d'accord avec Copernic. L'Église catholique a décidé que Galilée avait tort. Il a dû passer le reste de sa vie en résidence surveillée. Les idées héliocentriques sont bientôt améliorées par Johannes Kepler et Isaac Newton qui inventent la théorie de la gravité.
Après Galilée, les gens ont fabriqué de meilleurs télescopes et les ont utilisés pour voir des objets plus lointains comme les planètes Uranus et Neptune. Ils ont également vu comment les étoiles étaient semblables à notre Soleil, mais dans une gamme de couleurs et de tailles. Ils ont également vu des milliers d'autres objets lointains, comme les galaxies et les nébuleuses.
L'ère moderne
Le 20ème siècle après 1920 a vu d'importants changements dans l'astronomie.
Au début des années 20, on a commencé à accepter que la galaxie dans laquelle nous vivons, la Voie lactée, n'est pas la seule. L'existence d'autres galaxies a été réglée par Edwin Hubble, qui a identifié la nébuleuse d'Andromède comme une autre galaxie. C'est également Hubble qui a prouvé que l'univers était en expansion. Il y avait beaucoup d'autres galaxies à grande distance et elles se retirent, s'éloignant de notre galaxie. C'était tout à fait inattendu.
En 1931, Karl Jansky a découvert les émissions radio provenant de l'extérieur de la Terre en essayant d'isoler une source de bruit dans les communications radio, marquant ainsi la naissance de la radioastronomie et les premières tentatives d'utilisation d'une autre partie du spectre électromagnétique pour observer le ciel. Les parties du spectre électromagnétique que l'atmosphère ne bloquait pas étaient désormais ouvertes à l'astronomie, ce qui a permis de faire d'autres découvertes.
L'ouverture de cette nouvelle fenêtre sur l'Univers a permis de découvrir des choses entièrement nouvelles, par exemple les pulsars, qui envoient régulièrement des impulsions d'ondes radio dans l'espace. On a d'abord pensé que ces ondes étaient d'origine extraterrestre, car les impulsions étaient si régulières qu'elles impliquaient une source artificielle.
La période qui a suivi la deuxième guerre mondiale a vu se multiplier les observatoires où de grands télescopes précis sont construits et exploités sur de bons sites d'observation, généralement par les gouvernements. Par exemple, Bernard Lovell a commencé la radioastronomie à Jodrell Bank en utilisant des restes d'équipement radar militaire. En 1957, le site possédait le plus grand radiotélescope orientable du monde. De même, la fin des années 60 a vu le début de la construction d'observatoires spécialisés au Mauna Kea à Hawaï, un bon site pour les télescopes visibles et infrarouges grâce à sa haute altitude et à son ciel dégagé.
La grande révolution suivante en astronomie est due à la naissance de la fuséologie. Celle-ci a permis de placer des télescopes dans l'espace sur des satellites.
Les télescopes spatiaux ont donné accès, pour la première fois dans l'histoire, à l'ensemble du spectre électromagnétique, y compris les rayons qui avaient été bloqués par l'atmosphère. Les rayons X, les rayons gamma, la lumière ultraviolette et certaines parties du spectre infrarouge ont tous été ouverts à l'astronomie lors du lancement des télescopes d'observation. Comme pour d'autres parties du spectre, de nouvelles découvertes ont été faites.
À partir des années 1970, les satellites ont été lancés pour être remplacés par des satellites plus précis et de meilleure qualité, ce qui a permis de cartographier le ciel dans presque toutes les parties du spectre électromagnétique.