從所在位置劃分，天文望遠鏡有位於地球表面、位於地球軌道上和位於觀測目標天體軌道上至少三種；按照觀測的電磁波段又分為無線電波、紅外線、可見光、X射線到高能射線很多種，沒有哪臺望遠鏡可以同時觀測所有波段的信號。
比如位於智利的阿塔卡瑪大毫米波陣列（ALMA）是位於地面監測無線電波的射電望遠鏡，韋伯望遠鏡（James Webb）是即將發射到地球軌道上的太空望遠鏡。
就像盲人摸象一樣，每個望遠鏡只能看到觀測目標的一個層面。
今年在ALMA觀測站舉行的Planets2020會議上，科學家們起草了一份白皮書，規劃未來如何將這些望遠鏡合作開展研究。
對於太陽系內行星的觀測，各國太空機構陸續發射了不少太空船飛到它們的軌道上查看究竟，有的派遣探測車登陸探查。顯然這成本很高，而且能夠搭載的儀器也很有限，因此在項目規劃階段，考慮帶去哪些儀器總是非常困難的決定。如果規劃好與地面或地球軌道上望遠鏡配合使用，就能得到更全面的數據。
位於地面的望遠鏡一般鏡面都很大，可以覆蓋無線電波、微波或紅外線。紅外線信號很有用，一套數據可以揭示觀測目標的很多特性，包括壓力、溫度、分子構成等。
地面望遠鏡的另一個優勢是，可以一次給整個星球成像。飛船上搭載的望遠鏡一次只能從某一個角度拍攝星球的照片。太空船望遠鏡和近地望遠鏡配合，能提供立體的景象。
對木星的探測就是一個成功的合作例子。木星軌道上的朱諾（Juno）探測器發回的數據和地面望遠鏡相結合，已經是四十多份研究報告的數據基礎。
對火星的探索也很值得採用多種望遠鏡結合的觀測方法。不僅在火星軌道上有TGO、MAVEN探測器，科學家還掌控著火星地面的探測車。研究人員考慮，讓火星軌道探測器和地面的紅外線探測器合作，探索火星大氣中甲烷的來源。
火星軌道器提供特定電磁波段優質的二維景象，地面觀測臺提供的是面向觀測臺的火星半球的數據，它們相結合，科研人員將得到三維圖像。
不過地面望遠鏡觀測還面臨一個難題：地球大氣中也有甲烷，這會影響火星大氣成分的觀測數據。但是科學家想到了一個巧妙的辦法——選擇火星在相對地球以每秒13公里的速度離開（或靠近）的時間點進行觀測。這樣利用光譜的紅移（或藍移）效應，就可以區分出代表火星大氣中甲烷成分的光譜數據。
另一個期待合作的觀測目標是土衛六。又稱為泰坦（Titan），它是一顆比水星還大的奇特的衛星。它有一個很厚的大氣層，是太陽系內唯一一顆有大氣層的衛星。
土衛六以其富含碳氫化合物的河流、擁有基於甲烷和乙烷的循環系統等多個神祕的特點，成為近年來研究熱點。NASA將在2034年派遣蜻蜓（Dragonfly）探測器登陸進行考察。
這個項目也列入了白皮書作為候選合作項目之一。
蜻蜓探測器將搭載質譜儀，能夠探測到遠程探測不到的大氣內分子成分，而地面望遠鏡可以提供當時同步的大氣整體情況。科學家目標通過結合觀測，探查土衛六上面的有機化合物。
這次會議的主辦方——ALMA觀測站對於觀測有機複合物很有優勢，還能為觀測目標詳細繪圖。而且，ALMA的操作人員已經對土衛六相當熟悉。
ALMA團隊表示，他們所有的觀測數據，最終都將免費公諸於眾。不過他們特別強調，所有的合作最重要的是控制觀測時間上的同步，這樣得到的數據才最有價值。
其實，在各個觀測站已有的海量存檔中，如果科學家花精力去尋找，能夠找到一些相同時間點的觀測數據，但是，通過未來有針對性的觀測合作，更能發現外星世界奇異的特性——完成單個望遠鏡不可能完成的任務。
