在天文台里，人们是通过天文望远镜来观察太空，天文望远镜往往做得非常庞大，不能随便移动。而天文望远镜观测的目标，又分布在天空的各个方向。如果采用普通的屋顶，就很难使望远镜随意指向任何方向上的目标。
天文台的屋顶造成圆球形，并且在圆顶和墙壁的接合部装置了由计算机控制的机械旋转系统，使观测研究十分方便。这样，用天文望远镜进行观测时，只要转动圆形屋顶，把天窗转到要观测的方向，望远镜也随之转到同一方向，再上下调整天文望远镜的镜头，就可以使望远镜指向天空中的任何目标了。在不用时，只要把圆顶上的天窗关起来，就可以保护天文望远镜不受风雨的侵袭。由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现，例如气球、火箭和航天器等。
令人惊奇的 是，当你在阅读这篇文章的 时候，正有数十亿颗中微子穿越你的 身体，其中一些就可能来自深空。你一生下来，就有中微子穿过你的 身体。而在你的 整个一生中，实际上只有十分微量的 中微子会与你身体里的 原子发生相互作用而暴露出它们的 行踪。
早在20世纪初，物理学家在计算一种性物质衰变前后的 能量和动量时，发现没有办法轧平“账目”。后来，奥地利物理学家泡利在1930年提出，是一种尚没有办法检测到的 粒子带走了缺失的 能量和动量。科学家们给这种假设的 粒子命名为“中微子”，意思是微型的 中性粒子。按观测手段分类已形成光学天文学、射电天文学和空间天文学几个分支学科。
建造在地下的 中微子探测器
如果我们想要通过中微子去探索太空，那么我们必须要解决两个问题。个问题是我们已经谈论过的 ：中微子与其他物质的 相互作用极其微弱。解决这个问题的 办法比较简单，就是可以把大量的 物质放入一个大容器中，增加两者发生相互作用的 概率。第2个问题就比较微妙了。当我们“检测”到一颗中微子的 时候，我们实际上并没有发现或捕到这颗中微子，而是发现一颗原子发生了某种非同寻常的 变化。研究人员把出现这种奇特的 现象归因于一颗看不见的 中微子。例如，在太阳的核心区域，中微子在核聚变中产生之后，可以毫发无损地穿过太阳外层和地球的大气层，这使得我们可以通过对中微子的检测来研究太阳内部的活动。
多亏了天文工作者的 精心爱护，与之配套的 圆顶、座椅、附属设备等，至今还保持着原来的 面貌，成为中国近代天文发展的 一个见证。
早在1874年，徐家汇天文台的 建成初期就已经展开了地磁工作，后因上海徐家汇地区修建有轨电车产生了一定的 电磁干扰，1908年，法国传教士在江苏昆山市境内一个叫陆家浜的 地方建成菉葭浜天文台，专门从事地磁观测，这也是法国传教士大天文台系 统的 一个组成部分。1931年，该台移往佘山，建立新的 地磁观测台，后来成为上海局的 佘山地磁观测站。根据正不断完善的这个理论，宇宙是在约137亿年前的一次猛烈的爆发中诞生的。