טלסקופ החלל הָאבֶּל (Hubble Space Telescope) מותקן בתוך לוויין החג במסלול נמוך סביב כדור הארץ, בגובה של כ-589 קילומטרים. הטלסקופ, הקרוי על שמו של האסטרונום האמריקני אדווין האבל, חמוש במראה, בקוטר של 2.4 מטרים, ויתרונותיו על פני הטלסקופים הגדולים שכל כדור הארץ רבים: חדות תמונה גבוהה, מניעת הפרעות ועיוותים שיוצרת האטמוספירה, ויכולת צילום באור על סגול ותת אדום שאינה אפשרית בתצפית מהקרקע בשל סינונם על ידי האטמוספירה.
רוב הצילומים והמדידות שמבצע הטלסקופ נעשים תוך כדי נעילה על מטרה למשך זמן ממושך, על מנת לאסוף כמות גדולה של אור. ששת הגירוסקופים המותקנים בטלסקופ האבל מגדירים מערכת צירים קבועה, שיחסית אליה ניתן לכוון אותו. גירוסקופים אלו הם מהמדויקים ביותר בעולם ובתוך כל אחד מהם נמצא גלגל הסובב במהירות של 19,000 סיבובים לדקה, וחיישנים המודדים בדייקנות גבוהה את סטיית הטלסקופ יחסית לציר הסיבוב של הגירוסקופים.
שני חיישני הנחייה מדויקים ננעלים על שני כוכבים קבועים בתוך שדה הראייה של התצפית, ומערכת ההנעה של הטלסקופ דואגת לסובב אותו בעת תנועתו סביב כדור הארץ, כך שכיוונו יחסית לשני הכוכבים לא ישתנה. דיוק זה משול לנעילה על שערת אדם ממרחק 1,600 מטרים או להחזקת קרן לייזר מכוונת על מטבע במרחק 300 קילומטרים.
טלסקופ החלל הוא פרויקט משותף של סוכנות החלל האמריקנית (נאס"א) וסוכנות החלל האירופית, ואחד הכלים האסטרונומיים החשובים בהיסטוריה. הוא שוגר למסלול בתאריך 25 באפריל 1990, במשימת STS-31 של מעבורת החלל דיסקברי. עם השקתו התגלה בטלסקופ עיוות אופטי שפגע בתצפיות, ורק בשנת 1993 החל הטלסקופ לתפקד, לאחר שעבר שיפוץ בחלל. התמונות הנקיות והחדות שחזרו לכדור הארץ הדהימו את המדענים והפכו עד מהרה לסימן ההיכר של חקר החלל, ושל נאס"א. גלקסיות רחוקות צבועות בשלל צבעים בוהקים, באורן של אלף שמשות, באופק האינסופי של החלל. באתר הרשמי של הטלסקופ בחרו את מאה התמונות היפות ביותר – כה יפות שחשיבותן האמנותית כמעט משתווה לידע הרב שנצבר בזכותן:
NGC 5866 | קבוצת הכוכבים דרקון
NGC 2841 | הדובה הגדולה
פגסוס
ערפילית הסרטן
גלקסיית הסומבררו
ערפילית הנשר