分不同的波段来讨论这个问题。
1、射电波段（米波、厘米波、毫米波）
这个波段的主力是地面望远镜。这个波段最酷炫的装置有经常在各种科幻电影中出现的VLA（甚长基线干涉阵列，Very-long baseline array）。好多天线两两之间的连线称为一条基线，基线的长度决定这对天线对平面波入射方向的分辨能力。另外，天线面越大，灵敏度就越高。所以总的来说就是基线越长越好，天线越大越好。而且因为有闭合相位技术，所以其实也不大受大气层的影响。所以近期看来比较好的解决方案就是地球上放一堆天线，月球上也放一堆，最好在多发射一些类似Spektr-R这样的几十万公里轨道高度的天线在空间中。
2、微波（亚毫米、微米）
由于大气层中水气对微波的吸收，最好的观测地点是西藏、南极、太空。由于要求传感器异常灵敏，本身的温度要非常低，所以最好的地点就是太空。例如，现在人造的运行温度最低的仪器就是普朗克卫星，一台微波波段的空间天文望远镜。
3、红外（微米）
类似微波波段，由于对热源敏感，所以最好的场所是空间。
4、可见光（几百个纳米）
异常丰富。一方面我们希望望远镜看得远，也就是需要它口径大，能看到更为暗弱的天体，红移更高的天体；另一方面我们希望它眼神犀利，也就是不希望大气层影响入射波前。所以目前地面上的望远镜可以主流做到8米、10米口径，现在正在朝30米口径努力；空间上最大的也就是2.4米的哈勃了，现在正在弄JWST，弄好了也不过就是6.5米而已。空间上不是不能弄很大，但是成本太高了，科研是理想主义的，但科研经费是很现实主义的。
5、紫外（几十个纳米）、软X射线（纳米以下）、硬X射线（按电子伏计算更为方便的波段）、伽马射线（能量高到要用径迹重建来探测了，已经没办法聚焦了）
大气层很好，替我们阻挡了这些能量比较高然而又不太高的射线，所以地面上想看这个波段非常困难，我们要想研究这个波段，只能靠放卫星了。所以目前高能天体物理学实验基本上和空间天文实验是重叠的。早年也有靠高空气球或者火箭上挂个照相机来观测的。
综上所述，地面天文望远镜有独特的优势，且空间天文望远镜有成本方面的短板，所以未来地面天文望远镜还是会不断发展的。
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：ZX Huo
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延伸阅读：
把月球炸掉，地球上的生命还能存活吗？
同一星座中的天体，是确实在空间上相对较近，还是仅仅在地球的视野的投影上比较近？
