Каковы цели и возможности внеатмосферной астрономии?

Цели у неё всё те же - изучение небесных тел и явлений, происходящих в космосе, и регистрация изображений от них. А вот возможности заметно отличаются...

Прежде всего внеатмосферная астрономия избавлена от атмосферных эффектов. То есть она сразу всеволновая - атмосфера не пропускает излучений во много довольно вкусных для астрономии участках спектра. Например, УФ или дальний ИК или жёсткое излучение. А именно инфракрасное излучение несёт основную информацию из самых отдалённых уголков, соответствующих ранним этапам развития Вселенной, - из-за космологического красного смещения свет, ими излучаемый, сильно смещён в ИК.

Второе преимущество - отсутствие атмосферы означает и отсутствие влияния турбулентностей. Земная атмосфера всегда бурлит, что вызывает "дрожание" изображения звёзд в телескопах и тем самым сильно снижает их разрешающую способность по сравнению с теоретическим пределом (в последнее время с этим, правда, научились бороться).

Третье преимущество - там всегда темно. В космосе отсутствует смена дня и ночи, поэтому длительность сеанса наблюдения может быть сколь угодно большой, что совершенно необходимо для наблюдений сверхслабых источников - ведь матрицы всегда работают в режиме накопления, поэтому регистрируемый сигнал пропорционален выдержке. Дольше смотрим - больше видим.

Но и наземная астрономия не стоит на месте. У наземной астрономии, во всяком случае на данный момент, есть одно неоспоримое достоинство: она не ограничена размером инструмента. Космический телескоп, в конце концов, должен умещаться на ракете, а значит, не может быть большим. Наземные телескопы никакими ограничениями, кроме технологических возможностей изготовления зеркал, не связаны, поэтому размеры там достигают уже 10 метров на зеркало, а с учётом синтезированной апертуры (несколько зеркал в одной системе) эквивалентный размер достигает нескольких десятков метров. Поэтому угловое разрешение современных наземных телескопов, с учётом возможностей адаптивной оптики, заметно выше, чем у космических. Ну разве что там тоже научатся создавать системы с синтезированной апертурой...

Чувствительность наземной техники тоже выше. Чувствительность пропорциональна площади зеркала (до некоторой степени это аналог диафрагмы в фотоаппарате), и ясен пень, что площадь четырёх 8-метровых зеркал куда больше, чем одного 2,5 метрового ("Хаббл") или даже одного размером 6,5 метров ("Джеймс Уэбб"). Впрочем... на том же "Уэббе" зеркало составное, собираемое уже на месте из отдельных сегментов размеров в 1,32 м, так что теоретически это снимает ограничения на максимальный размер зеркал космических телескопов.