如今。为数众多的天文望远镜（如太空中的哈勃望远镜、夏威夷莫纳克亚山上的凯克望远镜）所拍下的图像揭示了几十亿年前，宇宙只有现今年龄10%时星系的形状。但是，这些图像只是显示出了宇宙早期各种各样的星系的形状，并没有揭开星系形成之谜，天文学家仍然在艰苦地探索，希望能够找到最早的恒星和星系是如何诞生的答案。
为了找到答案，天文学家需要借助于功能更为强大的望远镜向宇宙更深处了望，并同时向时间隧道的起始端探索。实际上，在1年多的时间里，有关科研人员一直在全力为这种仪器制订计划，并准备在2007年以此替代哈勃望远镜。
同哈勃相同的是，为了避免地球大气层的影响，使图像尽可能清晰，新的望远镜也需要在地球上空运转；所不同的是，为了使宇宙深处非常微弱模糊的天体成像清晰，新望远镜的镜面必须比哈勃直径2.4米宽的大镜面还要大得多。除此之外，由于宇宙的膨胀。远处天体发出的光波向长端移动，也就是常说的红移，新的望远镜还必须能够记录下比达到地面和哈勃望远镜捕捉到的波长更大的红外图像。
4月上旬，哈勃望远镜更新仅2个月后。科研人员在美国航空航天局格林贝尔特的戈达德太空飞行中心汇集，讨论了哈勃望远镜升级换代的问题，他们将未来的望远镜命名为“下一代太空望远镜"（Next Generation Sky Telescope，简称NGST）。这个项目虽然还处于草拟阶段，航空航天局局长戈尔登已经决定，项目投资的上限为5亿美元——是修建和发射哈勃望远镜的四分之一。
NGST的大多数设计都有一个直径为6~8米的镜面，但是，这么大的望远镜如果全部展开的话，美国现有的发射器都无法承载。不过，研究人员建议，其它国家的几种运载器，如俄罗斯的质子号火箭，可以用较低的成本加宽，将直径6米的望远镜送上太空。著名的制镜专家、亚利桑那大学的安杰尔（Angel）已经做出了一个直径6米的镜面模型，该模型为超薄的单镜面，其支撑架也非常轻，此外，该反射面对焊接的要求也不严格，下面的3000个小型螺丝可用于镜面的调节和修正。
其他研究人员则设计出了直径8米望远镜的蓝图，整个镜面由数个小镜面组成。这些设计可谓智者见 :智仁者见仁。其中一个设计，发射时小镜面重叠在一起，进入到预定轨道后再拼接起来。而另一个设计的意图是，8个小镜面像花瓣一样围绕着中间的圆形镜面，发射时，外围的小镜面4个在下4个在上交叠起来放入发射器。但是，安杰尔认为，这种设想虽然可以将大型望远镜装载于运载器中，却无法保证望远镜升空后展开，所以可行性不大。
除了经受恶劣太空条件外，NGST还必须在预计5年的工作期间内保持低温状态，否则，红外辐射或者是望远镜本身产生的热量会影响该镜对宇宙深处能见度极低天体的观测。以前的望远镜一般都采用费用昂贵的低温系统，这次，科学家希望能够利用宇宙自身的低温环境降低成本。有人建议将望远镜的运行轨道设计在距地150万公里的高度，充分利用该层只有30 K温度的环境，为使望远镜内部也保持这种低温，还必须为望远镜设计一个遮蔽NGST太阳照射的伞形保护。
戈达德中心的马塞尔（Marcell）认为，NGST应该从卫星“宇宙背景探索者”（COBE）上寻找答案，马塞尔是这颗卫星的设计者之一。COBE曾经发现大爆炸以来残余微波辐射波中微弱的温度变化，在宇宙学上写下了浓重的一笔。这些变化正好和宇宙诞生30万年后的物质粒子相关。随着时间推移，这些微小粒子将越来越多的物质吸引在一起，形成凯克、哈勃和其它众多望远镜观测到的星系和超星系。
早在3年前，COBE完成使命时，马塞尔就开始思考替代问题。他希望新的望远镜能够填补COBE观测到的微小颗粒和以后不到10亿年间大型结构的巨大空白。除此之外，这位已经进ANGST项目的科学家还说：“如果能够观察到早期发出可见光的天体粒子，我们就可以对暗物质有所了解。”宇宙理论学家认为，这些未见的奇异粒子有助于解释相当迅速形成于宇宙中的星系以及星系团等结构。这些结构占整个宇宙质量的90%到99%。一般认为，暗物质是驱使一般物质运转的动力。
宾夕法尼亚大学的阿思库德（Arskood）和英国剑桥大学的赖斯（Rice）在1997年4月《天体物理学通讯》上撰文指出，根据他们的计算，NGST应能较容易地观测到标志着第一批大型恒星早期死亡的超新星。
宇宙中最重的恒星燃烧得最亮，所以死亡也最早。相当于太阳质量8~30倍的恒星生命短暂，爆炸之后将其外层抛向太空，留下的则是坍缩的致密星核。即便是现在，这种恒星的爆炸亮度还可达到所在星系的10-1。他们估计，在宇宙的早期，星系还比较小，也没有今天这么亮时，超新星的爆炸无疑会比所在的星系亮度大得多。哈佛大学的科施纳（Coshuan）甚至表示：“这些超新星可能是早期宇宙中最明亮的天体。”
但是，只有亮度还不够。若要能被NGST跟踪到，超新星爆发还必须相当频繁地发生。好在阿思库德和赖斯根据凯克近年来的观测结果判断，超新星的爆炸虽然少，但爆炸频繁，足可以观察到。在观测类星体过程中，天文学家发现了氢气团。据说，这种气团是通过吸收类星体的放射波，形成密集的吸收线而形成的。根据最近凯克的观测研究结果，甚至最远处宇宙早期的氢气团都含有碳、氧、氮等重元素。而且这些元素的含量比较高，已经达到了太阳含量的10-2。星系间的这些元素属重离子类。这就出现了两个问题 :这些元素是从哪里来的？又是被什么物质的能量离子化的？宇宙最早的恒星所发出的紫外线最有可能是离子化的放射线。当然，这种恒星还必须有一定的数量保证。此外，因为“大爆炸”只产生了氢、氦和少量的铍和硼，这些早期的恒星还必须产生宇宙中早期的重元素。如果超新星当时比较常见的话，这些恒星的超新星爆炸就会在宇宙（包括氢气团）中留下今天所观测到的重元素。宇宙膨胀有助于NGST发现超新星的剧烈爆炸。尽管超新星发出最亮的光在大约20天的时间里逐渐消失，但宇宙的膨胀可以将这一时间拉长到观测者的参考区域内。例如，当宇宙年龄不超过10亿年、超新星的光亮为10个红移单位时，超新星的光可以持续1年。阿思库德和赖斯认为，NGST应该能够平均每年在满月大小7%的区域内观测到一个超新星。科施纳建议新望远镜每月观测10个区域，对每个区域观测1个小时，这样，观测到超新星的可能性就会非常大了。这种观测方法还可以对10个区域都积累了非常详实的数据，远远超过了1995年下半年哈勃对单一区域观察10天的数据量。人们常把哈勃拍下的图像称为“哈勃远域”图像（Hubble Deep Field），科施纳则将自己设想的观测称为“远域扫描”（Deep Sweep）。”
哈佛大学的罗易博（Roeb）及其同事认为，即便超新星在早期宇宙很突出，第一代恒星云团的常见性已是1000多倍了，NGST也可以观测到，只是单个的第一代恒星因太模糊而观测不到了。所以他们认为，有可能观测到很多恒星，而不是恒星的残余超新星。
由于镜面很大，而且能够探测地面不可见的红外线，NGST的功能将是无与伦比的，可以观测到宇宙最遥远的领域。但是，参加NGST会议的一些科学家强调，新的望远镜还会有助于了解较近处已被哈勃及莫纳克亚山上夏威夷凯克望远镜观测到星系的演变情况。这些仪器可提供“大爆炸”后几十亿年一直到现在很长的天文时间内，星系的数量、亮度、颜色、形状以及恒星形成率等信息。出乎很多天文学家意料的是，这些信息表明，恒星出现的时间相当晚，直到宇宙现今年龄的20%时，宇宙中才开始有恒星诞生。恒星诞生的高峰期则更晚，出现于宇宙的中年时期。德国天体物理学家怀特（White）认为，这就意味着，我们已经看到了星系形成的年代了，只是现在对星系的形成过程了解不完整。对星系不同时期有星星点点的了解并不能够形成完整的理论，因为中间的空白太大了。除此而外，现有的宇宙图像，包括新一代地基望远镜拍下的图像，只是对可见光的记录。对于远处的天体来说，到达地面的可见光和紫外线的辐射相关。这些紫外线是星系中最亮、最热、寿命最短的恒星辐射出的系列光波，NGST有能力观测波长更长的光波，侧重于众多低能量、长寿命的恒星，就可以提供宇宙深处星系的更精确资料。它所提供的图像很可能会改变我们对星系演变的认识。
剑桥大学的伊利阿斯（Ellias）说，星系形成之谜还远未揭开，我们渴望能够对构成我们周围星系的物理过程了解得更深。NGST望远镜对揭开谜底是非常关键的。
[Science News，1997年4月6日］