天文學在對于了解宇宙及其相關特性上，已有很大的進展。但仍有些天文學上的問題找不到解答。若要回答這些問題，可能要有新的地面或太空的天文儀器，也許在理論天文學或是觀測天文學上需有新的進展。恒星質(zhì)量譜的來源是什么？

      為什么不論初始條件如何，天文學家都會觀測到相同的恒星質(zhì)量分布（初始質(zhì)量函數(shù)）？可能需要對于星球及行星的形成有更深的了解。是否存在外星生命？在這臺儀器中，冰起著以往研究中超純水的作用，它既是靶體，又是觀測介質(zhì)。若有外星生命，是有智能的嗎？若存在有智能的外星生命，要如何解釋費米悖論。外星生命是否存在一事是在科學上及哲學上都有重要的意涵－太陽系是否有其獨特性？

突發(fā)天象

      突發(fā)而不能預計的天象如行星表面的異象（如火星沙塵暴、木星云帶變化、土星白斑）、火流星、新星、超新星、極光、黃道光、對日照甚至彗星撞木星、流星撞擊月面；太空站（或帶閃光，有可能接近或視覺上經(jīng)過天體表面）嚴格來說雖不是天文現(xiàn)象，但由于其出現(xiàn)和閃光的視位置和時刻可根據(jù)其軌道計算出，也是天文愛好者觀測的對象之一。注意：日暈、月暈、彩虹等這些由大氣或相關大氣衍生的現(xiàn)象不算是天文現(xiàn)象。而1999年，有香港和中國內(nèi)地傳媒把黃昏看到的飛機以尾跡誤當作為異常明亮的彗星。根據(jù)正不斷完善的這個理論，宇宙是在約137億年前的一次猛烈的爆發(fā)中誕生的。

     對天文學家來說，中微子所具有的 難以捉摸的 特性既有好處又有壞處。好處是，中微子幾乎不與別的 物質(zhì)發(fā)生相互作用，這意味著它們很容易從形成它們的 區(qū)域中逃逸出來，并把這些區(qū)域的 信息帶給我們。

      例如，在太陽的 核心區(qū)域，中微子在核聚變中產(chǎn)生之后，可以毫發(fā)無損地穿過太陽外層和地球的 大氣層，這使得我們可以通過對中微子的 檢測來研究太陽內(nèi)部的 活動。壞處也十分明顯，那就是中微子的 檢測極端困難。

      “冰立方”中微子探測器包括80串探測器模塊，預計2012年1月完全建成。一旦這臺探測器完全投入運行，它可能在未來10年內(nèi)記錄下百萬次以上的 深空高能中微子事件。這將給我們提供一個巨大的 數(shù)據(jù)庫，用于分析一些劇烈的 太空事件，我們對宇宙起源和演化的 認識也將邁上一個新臺階。我們常常通過天文觀測來了解宇宙的 奧秘。太空中的 天體會輻射出多種波長的 電磁波。建造在地下的中微子探測器如果我們想要通過中微子去探索太空，那么我們必須要解決兩個問題。這些電磁波攜帶著各種不同的 信息，向我們揭示宇宙的 奧秘。除了電磁波外，天體還會發(fā)射一些實物粒子。