紫外光的波长介于可见光和X射线之间，为10～400纳米。天文学家通常将紫外辐射分为近紫外（NUV，300～400纳米），中紫外（MUV，200～300纳米），远紫外（FUV，122～200纳米）和极紫外（EUV，10～121纳米）（见空间天文学）。320～400纳米部分的近紫外可穿透大气。远紫外和极紫外的分界121.6纳米所对应的能量为10eV，为氢原子从基态激发到第一激发态所对应的能量。从辐射机制以及探测角度而言，近紫外、中紫外和远紫外辐射的性质与光学上相近，极紫外与X射线相近。

紫外辐射大多来自高温天体的热辐射。由于大量的元素共振线、分子光致解离和原子光致电离的能量都位于紫外波段，紫外光谱中存在丰富的吸收线，是研究恒星大气、行星大气、小天体表面、星际介质、星系际介质等稀薄气体的成分、温度、密度等物理性质的重要途径。紫外天文研究的领域非常广泛，包括寻找宜居地外行星、星系演化、恒星和行星的形成、引力波电磁对应体的直接观测等（见紫外天空）。

紫外观测是研究太阳系以及太阳系外天体的重要方式。对紫外谱线的测量，为研究太阳色球与日冕间过渡层和耀斑活动，以及确定太阳系内的行星、彗星等天体的大气组成提供重要信息。此外，紫外光谱可用来识别星际介质的化学成分、密度和温度，分析年轻恒星的温度和化学成分，以及探讨宇宙重子“缺失”问题和星系演化。

由于近紫外光能够部分穿透大气，早在1801年，德国物理学家里特就通过硝酸银的分解发现了紫外光。19世纪下半叶，科学家们发现，太阳光谱在光学波段与黑体辐射谱相吻合，但在短于292纳米处就消失了。1880年，哈特利通过对比太阳光谱和臭氧的性质提出，高空中存在着臭氧层，吸收了大多数的紫外光。因此，在天文上要进行紫外研究，就需要基于气球、火箭、航天飞机和卫星等载体在高空或空间对其进行探测。20世纪60年代空间科学技术发展之后，紫外天文学才开始了蓬勃的发展。不同的运载器对应着不同的造价，适合于不同的高度，都有着长期而不同程度的发展。下面介绍不同的空间设备运载器上紫外探测器的发展简史。

高空科学气球通常可在30～50千米的高度进行探测。由于气球造价低廉，组织飞行方便，试验周期短，适合早期的探索性观测和研究。通过气球测量太阳紫外光谱也是研究地球臭氧层密度和分布的重要方法。1934年，E.雷格纳（Enrich Regener）父子在气球上安装了一台紫外光谱仪，升到了35千米的高空。20世纪50年代，天文学家们将各种望远镜装载于气球上，在平流层进行太阳和行星的观测，并于60年代末，发射了第一架气球载紫外望远镜。今天，气球紫外探测依然活跃。2009年的FIREBALL-1和2018年的FIREBALL-2，携带了1米望远镜，并首次携带了紫外光纤光谱仪，用于探测星系际介质的微弱辐射。

探空火箭具有把数千克有效载荷携带到100千米以上高空的能力，相对于卫星的花费也较低廉，很好地填补了气球和卫星之间的空白区域。1946年，美国海军研究室利用V-2火箭装载紫外望远镜升到80千米高空，拍摄到第一张太阳紫外照片。20世纪50年代，夜间发射的探空火箭发现了来自恒星的紫外辐射。2006～2013年，火箭项目极紫外正入射光谱仪（Extreme-Ultraviolet Normal-Incidence Spectrometer）在极紫外波段研究太阳大气的活跃区。2014年，火箭项目科罗拉多高分辨率阶梯光栅光谱仪（Colorado High-resolution Echelle Stellar Spectrograph）观测了星际介质。2015年，火箭项目色球层分光偏振计（Chromospheric Layer Spectropolarimeter）测量了太阳的紫外偏振光谱，特别是其中的莱曼α发射线部分。开辟了一种通过谱线偏振研究磁场强度的新方法。

空间站和航天飞机上也常携带紫外探测器。苏联的礼炮号空间站上安装有紫外望远镜猎户座1号（Orion-1）。1971年6月，宇航员V.帕塞亚夫（Viktor Patsayev）使用猎户座1号获得了织女星和半人马座β的恒星紫外光谱。他因此成为第一个在地球大气层之外操作望远镜的人。和平空间站上携带有紫外望远镜Glazar 1-2。哥伦比亚号航天飞机曾携带有机载天文台“天文台1号”（ASTRO-1），其上安装有威斯康星紫外光偏振计WUPPE、霍普金斯紫外望远镜HUT和紫外线成像望远镜UIT。

行星探测器也经常携带有紫外仪器，用于太阳系内行星和小天体的大气成分探测等。比如，1997年发射的“卡西尼”号土星探测器上携带了紫外成像光谱仪UVIS；2004年发射的“信使”号水星探测器上的水星大气与地表组分分光仪MASCS；2006年发射的新视野号冥王星/柯伊伯带小天体探测器上的紫外成像分光仪Alice，可用于研究冥王星大气组分；2013年发射的专家号火星轨道探测器上的成像紫外分光仪UVIS。相关数据同时也会应用在太阳系外天体研究上，比如，苏联的金星号系列探测器的数据曾用于研究弥漫紫外辐射。

月球表面由于其稳定性和大面积，也是探索中的天文台址之一。2013年，中国的嫦娥三号首次实现了中国地外天体软着陆和巡视探测。其中，利用自主研制的首台月基光学望远镜（Lunar-based Ultraviolet Telescope，LUT），第一次在月球上巡视太空。并使用极紫外相机在月面上对地球周围15个地球半径的大视场等离子体层进行极紫外观测，是世界上首次在月球表面开展近紫外观测。

天文卫星造价高昂，但能够在200千米以上的高空持续而稳定地运行，运行时间可以长达几年甚至数十年，因此，自从卫星技术成熟，就成了空间天文学的主力。1960年，美国发射了第一颗天文卫星太阳辐射监测卫星1号（见太阳辐射监测卫星）。其上携带了两个莱曼α光度计，观测太阳在氢莱曼α区域（105～135纳米）的太阳辐射。1962～1975年，美国发射了8个轨道太阳天文台系列卫星（OSO），测量太阳紫外线、X 射线和γ射线。1966～1981，美国航空航天局（NASA）推出了轨道天文台（OAO）系列大型天文卫星，其中两颗OAO-2和OAO-3非常成功，而另两颗OAO-1和OAO-B则失败了。携带的仪器可检测紫外线，X射线和γ射线。1974年，荷兰空间研究所（NIVR）和美国NASA共同发射了荷兰天文卫星（Astronomical Netherlands Satellite;ANS），装载了22厘米卡塞格林望远镜，可进行150～330纳米的紫外波段观测。工作了20个月，对400个天体进行了1.8万次观测。

20世纪80年代，天文学家获得紫外波段数据的唯一途径就是工作在115～320纳米的国际紫外线探测卫星（IUE）。从1978年发射到1996年停运，国际紫外线探测卫星取得了11万个天体的紫外光谱，观测天体包括恒星、活动星系、星际物质和太阳系内天体等。20世纪90年代，伦琴X射线天文台（ROSAT）、哈勃空间望远镜和极紫外探测器（EUVE）陆续发射。哈勃空间望远镜上携带的部分探测器能够对近紫外进行观测，截至2023年仍在运行。伦琴X射线天文台上的极紫外宽场相机WFC能够覆盖6～30纳米的极紫外辐射，进行了首个极紫外全天巡天。极紫外探测器是第一个专门工作在极紫外波段（7～76纳米）的天文卫星，进行了极紫外全天巡天、黄道面的深度巡天和选择目标的光谱观测。21世纪的头十年，主要的紫外卫星包括工作在远紫外波段（90.5～118.7纳米）的远紫外分光探测卫星（FUSE）、以成像为特色的星系演化探测器（GALEX）。远紫外分光探测卫星通过高分辨率紫外光谱在银河系氘的丰度、星系际介质的温度和状态、年轻恒星的元素丰度等方面取得了丰硕成果。星系演化探测器通过紫外图像和低分辨率光谱进行了一系列不同深度的星系巡天。此外，太阳卫星过渡区与日冕探测器（TRACE）和太阳和日球层探测器（SOHO）都携带有紫外探测器，主要用于太阳日冕和磁场的研究。

截至2023年，在轨运行的紫外卫星中，哈勃空间望远镜的大多数探测器都同时覆盖紫外和光学波段，宇宙起源光谱仪（COS）能够对115～320纳米进行中等分辨率的光谱拍摄。格雷尔斯雨燕天文台（Swift）上的紫外光学望远镜（UVOT）能够对γ射线暴的余晖进行快速定位。2013年日本航空航天局（JAXA）发射的大气相互作用光谱行星天文台（SPRINT-A或Hisaki）是世界上首个用于行星观测的太空望远镜。1995年发射的太阳和日球层探测器（SOHO）仍在运行。2010年发射的太阳动力学天文台（Solar Dynamics Observatory; SDO）携带的大气成像组件（AIA）通过9.4～450纳米对太阳进行动态大气成像，从而研究太阳磁场对太阳风及空间环境的影响。

作为光学和X射线之间的紫外波段，在成像和探测技术上都与光学或者X射线很相似。对于波长170～400纳米的中近紫外辐射，通常采用与光学类似的反射镜，只是在反射涂层上有特殊的要求。紫外反射镜的涂层常用铝。但是，铝的天然氧化层Al2O3会强烈吸收波长短于200纳米的紫外辐射，导致反射率下降。因此，通常还需要涂上一层氟化镁（MgF2）或氟化锂（LiF）用于保护铝免受氧化。对于波长范围在10～100纳米的极紫外，性质类似X射线，垂直入射到反射镜表面易被吸收，或者穿透镜面。因此经常采用X射线波段常用的掠射式望远镜来进行成像。

紫外空间观测所用的探测器有多种。早期主要采用光电倍增管探测器。偶尔也使用摄像机、电荷耦合装置CCD探测器、或微通道板（MCP）强化的CCD探测器（如XMM-Newton上的OM、Swift上的UVOT等）。而近年来由于CCD技术的发展，正在尝试使用能够单光子计数的电子倍增CCD（EMCCD）探测器（如即将进行的高空科学气球实验FIREBall-2）。而最为广泛采用的紫外探测器是能够单光子计数和成像的MCP探测器。

截至2023年，国际上，哈勃空间望远镜的COS探测器等、Swift/UVOT探测器、日本的火崎号、太阳的太阳和日球层探测器和太阳动力学天文台等卫星/探测器还将继续在轨运行，开展对太阳、行星、恒星和原恒星、星际介质和星系际介质等，以及各类爆发天体的观测。这些卫星将会继续推进我们对紫外辐射的产生、散射和吸收，以及通过紫外辐射对各类介质和气体的认识。

展望未来，紫外天文学将继续聚焦于各类炙热天体、弥漫气体和暂现源的研究。加拿大即将发射的宇宙高新光学紫外巡天望远镜（Cosmological Advanced Survey Telescope for Optical and UV Research; CASTOR）将以约1/4平方度的大视场、0.15角秒的高空间分辨和好于27等的高灵敏度对罗马空间望远镜（Roman Space Telescope）、詹姆斯·韦布空间望远镜等覆盖的天空进行巡天。美国的紫外探测器（Ultraviolet Explorer; UVEX）将在远地轨道进行近紫外和远紫外的全天巡天。紫外暂现源天文卫星（ULTRASAT）将以200平方度的超大视场对爆发性天体进行快速响应，将主要致力于爆发性天体的搜寻和后随研究。世界空间紫外天文台（World Space Observatory-Ultraviolet; WSO-UV）将使用1.7米口径的望远镜以及高分辨率光谱、狭缝低分辨率光谱和直接成像的仪器，将通过紫外辐射对炙热宇宙、星际以及星系际介质等进行全面的探索。中国的空间站巡天望远镜（CSST）也将同时对紫外和光学波段进行测光和无缝光谱巡天，在获得高分辨率宇宙光学紫外三维图像（2维空间和1维能谱）的同时，对爆发性天体进行搜寻和监测。处于立项论证阶段的CAFE也将通过紫外辐射对宇宙重子含量及其化学演化等未解之谜进行全面的探索。