Galileo Galilei war einer der ersten Menschen, der ein Fernrohr zur Himmelsbeobachtung einsetzte. Mit einem Instrument, das man heute als Kinderspielzeug bezeichnen würde, machte er bahnbrechende Entdeckungen. Seither haben intensive Forschungsarbeiten und die konsequente Weiterentwicklung neuer Beobachtungsinstrumente unser Verständnis von der Entstehung des Universums und der Entwicklung der Sterne entscheidend erweitert. Die Geschichte der Astronomie ist dabei untrennbar mit den technischen Meisterleistungen visionärer Wissenschaftler und Ingenieure verbunden. Der Bau der nächsten Generation astronomischer Großteleskope, die in den kommenden fünf bis zwanzig Jahren in Betrieb gehen sollen, erreicht Dimensionen, die alles bisher Dagewesene übertreffen – und stellt eine eindrucksvolle Demonstration moderner Ingenieurskunst dar. Dazu zählen das E-ELT der ESO mit einem Spiegeldurchmesser von 40 Metern, neue Gravitationswellendetektoren und Weltraumobservatorien mit riesigen, ultraleichten Röntgenspiegeln sowie das Square Kilometre Array (SKA) mit Hunderten großflächiger Radioantennen in Australien und Südafrika. Die dabei entstehenden Datenmengen stellen die Wissenschaft schon heute vor enorme Herausforderungen in der Datenverarbeitung. Ausgehend von den offenen, derzeit intensiv diskutierten Fragen der Astrophysik gibt der Vortrag einen Überblick über den aktuellen Stand der modernen Astronomie und zeigt, wie eng wissenschaftlicher Fortschritt und technologische Innovation bei der Entwicklung zukünftiger Großteleskope miteinander verknüpft sind.