Une lunette astronomique est un instrument dont l'objectif est constitué d'une ou plusieurs lentilles et qui focalise les rayons lumineux vers un point appelé foyer. Le rôle de l'oculaire situé après le foyer est de former l'image afin qu'elle soit visible pour l'œil ainsi que de grossir celle-ci. Une bonne lunette astronomique est un instrument que l'on garde toute sa vie, même après l'acquisition d'un plus grand télescope.
La lunette, de par son ouverture réduite (donc peu lumineuse), est particulièrement adaptée à l'observation de la Lune et des planètes. Un modèle de 60 mm de diamètre permet d'observer de nombreux détails sur celles-ci. Bien que la clarté d'une petite lunette soit inférieure à celle de bonnes jumelles, elle permet d'atteindre la limite de résolution de l'objectif avec un grossissement suffisant et donc d'observer les détails avec un meilleur confort visuel.
Jupiter est un astre dont l'étude est incontournable pour le débutant équipé d'une lunette. Son observation laisse clairement voir les quatre compagnons principaux de la planète que sont les satellites galiléens ainsi que quelques détails à la surface de la planète. Elle montre combien l'observation astronomique est une école de patience. Les personnes qui s'attendent à du grand spectacle devront, pour ne pas être déçus, se tourner vers un télescope plus puissant mais dont l'utilisation nécessite de maitriser les bases de l'astronomie. Ceux qui n'attendent rien d'autre que de satisfaire une curiosité sans fin seront comblés par cet univers dont les détails les plus fins ont abouti aux plus grandes découvertes. C'est avec une lunette bien moins performante que toutes celles vendues de nos jours dans le commerce que Galilée découvrit les lunes de Jupiter et qu'il en acquît la conviction que Copernic avait raison : la Terre tourne.
Avec une lunette astronomique, il est également possible de suivre les phases de Vénus et l'évolution de son diamètre apparent au fil des mois. Mars apparaît comme un disque orangé, mais souvent sans le moindre détail. On peut toutefois suivre là aussi la variation de son diamètre apparent tout au long de l'année. Dans une bonne configuration entre Mars et la Terre, lorsque la planète rouge est au plus près, il est possible de distinguer sa calotte polaire.
La planète la plus lointaine que l'on puisse étudier à la lunette est Saturne. Si les conditions d'observation sont bonnes, elle dévoile le très beau spectacle de ses anneaux. On peut suivre l'évolution de leur aspect. En 2002, ils ont été vus de face et seront de profil en 2010. Ils seront alors totalement invisible et il faudra attendre deux ou trois ans avant de les revoir à travers une lunette. Entre-temps, leur aspect change d'année en année. Avec de l'expérience il est possible aussi de distinguer le satellite Titan.
La lunette est un instrument parfaitement approprié à l'étude du Soleil, mais il faut impérativement se servir de filtres spéciaux pour éviter toute brûlure de la rétine. Lorsque ces précautions ont été prises, le Soleil dévoile nettement ses tâches que l'on peut voir évoluer jour après jour et se déplacer du fait de sa rotation. Il est également possible d'observer plus distinctement qu'avec des jumelles certaines nébuleuses (M42) ou amas globulaires (M13). Enfin, n'oublions pas la Lune, sur laquelle une multitude de détails s'offrent à vous : cratères, montagnes, etc. Comme avec des jumelles, c'est l'observation au niveau du terminateur qui révèle le plus de détails, notamment les reliefs de la Lune.
L'inconvénient des lunettes est le problème de l'aberration chromatique : lorsque l'on observe une planète par exemple, un côté du disque sera rouge alors que l'autre sera bleu. Ce problème très handicapant peut être complètement résolu avec un objectif constitué de trois lentilles (un triplet), mais le système est onéreux. Les lunettes de ce type sont beaucoup moins encombrantes car la longueur du tube, pour une même focale, est réduite. Il est par ailleurs difficile de construire des lunettes de plus de 150 mm d'ouverture. Rajoutons encore qu'une lunette coûte très cher par rapport à un : on trouve des lunettes de 60 mm de diamètre à un prix raisonnable, mais à partir de 110 mm leur valeur atteint le triple de celle de leur équivalent à miroir.
Par contre une lunette peut aisément se transporter car elle ne se dérègle pas facilement (l'objectif est stable), ce qui est un avantage certain. Par ailleurs, dans une lunette, l'objectif n'est pas en partie obstrué par le miroir secondaire que l'on trouve dans les télescopes, ce qui améliore la qualité de l'image, toute la superficie de l'objectif étant utilisée pour collecter la lumière. Le meilleur choix (mais aussi le plus onéreux) est la lunette apochromatique qui corrige toutes les aberrations (chromatique et sphérique).