Το ραδιοτηλεσκόπιο είναι ένα τηλεσκόπιο που χρησιμοποιείται για τη συλλογή δεδομένων από το ραδιόφωνο του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Μια σειρά από αστρονομικές παρατηρήσεις μπορούν να γίνουν με ραδιοτηλεσκόπια, καθιστώντας τα δεδομένα που συλλέγουν πολύ πολύτιμα. Μερικά αξιοσημείωτα παραδείγματα ραδιοτηλεσκοπίων περιλαμβάνουν το τηλεσκόπιο μεγάλου πιάτου στο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο και τα τηλεσκόπια που χρησιμοποιούνται στο Εθνικό Ραδιοαστρονομικό Παρατηρητήριο (NRAO) στην Green Bank της Βιρτζίνια.
Όταν οι άνθρωποι κοιτάζουν ψηλά στον νυχτερινό ουρανό και βλέπουν το φως μακρινών αστεριών, στην πραγματικότητα βλέπουν μόνο ένα πολύ μικρό μέρος μιας πολύ μεγαλύτερης εικόνας. Τα αστέρια και άλλα αστρονομικά αντικείμενα εκπέμπουν κύματα σε διάφορες περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Αν και αυτές οι εκπομπές δεν είναι ορατές επειδή δεν συμβαίνουν στο οπτικό φάσμα, μπορούν να ληφθούν με ραδιοτηλεσκόπια και άλλες πολύ ευαίσθητες συσκευές ανίχνευσης, οι οποίες είναι σχεδιασμένες να συλλέγουν και να ενισχύουν τις πληροφορίες ώστε να μπορούν να μελετηθούν.
Το μεγάλο πρόβλημα που αντιμετωπίζει ένα ραδιοτηλεσκόπιο είναι ότι η ατμόσφαιρα της Γης παρεμβαίνει σημαντικά με τα ραδιοκύματα που εκπέμπονται από μακρινά αντικείμενα, καθιστώντας τα πολύ αδύναμα μέχρι να φτάσουν στη Γη. Τα ραδιοτηλεσκόπια είναι είτε πολύ μεγάλα είτε αποτελούνται από μια σειρά συνδεδεμένων τηλεσκοπίων για να αντισταθμίσουν αυτό το πρόβλημα. Λειτουργούν ως γιγάντιες κεραίες για να λάβουν ακόμη και τα πιο αδύναμα σήματα και βρίσκονται κλασικά σε απομακρυσμένες περιοχές για να μειώσουν τις παρεμβολές από άλλες πηγές ακτινοβολίας, έτσι ώστε τα σήματα να μπορούν να περάσουν πιο καθαρά στο ραδιοτηλεσκόπιο.
Στην πραγματικότητα, οι μη επιστήμονες λαμβάνουν ραδιοφωνικά σήματα από το σύμπαν όλη την ώρα, παρόλο που δεν το συνειδητοποιούν. Το στατικό που γεμίζει το ραδιόφωνο όταν δεν είναι συντονισμένο σε συγκεκριμένο σταθμό περιέχει ακτινοβολία από μεγάλο αριθμό πηγών της Γης, μαζί με ένα πολύ μικρό κλάσμα ακτινοβολίας από το διάστημα. κάποιος στην πραγματικότητα συντονίζεται στο Big Bang, κατά μία έννοια, ενώ ακούει στατικά. Το ραδιοτηλεσκόπιο έχει σχεδιαστεί για να ενισχύει τα σήματα που παράγονται από αντικείμενα όπως κουάρκ, πλανήτες και αστέρια, έτσι ώστε οι αστρονόμοι να μπορούν να τα μελετήσουν, με διαφορετικά σχέδια σε διαφορετικές περιοχές του ραδιοφάσματος για να κάνουν διαφορετικούς τύπους παρατηρήσεων.
Με τη βοήθεια ραδιοτηλεσκοπίων, οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν περισσότερα για τη φύση του σύμπαντος και την προέλευση του σύμπαντος. Το ραδιοτηλεσκόπιο έχει συμβάλει σημαντικά στην ανάπτυξη θεωριών για το πώς συνέβη το Big Bang και πώς σχηματίζονται και καταστρέφονται αντικείμενα στο σύμπαν. Παρέχουν επίσης πληροφορίες για μακρινούς και κοντινούς γείτονες, αν και μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες δεν έχουν εντοπίσει σημάδια ραδιοφωνικών εκπομπών που έχουν δημιουργηθεί σκόπιμα από οποιονδήποτε πλανήτη εκτός από τη Γη.