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  NuSTAR 使用兩套掠射式聚焦光學系統,每一套有133個同心錐體。光學系統由丹麥技術大學和哥倫比亞大學尼維斯實驗室開發。

  NuSTAR 的前身是使用氣球搭載的高能聚焦望遠鏡(High Energy Focusing Telescope),使用的儀器技術相當類似。2003年2月 NASA 徵求太空探測的方案,NuSTAR 計劃於同年5月送交 NASA,是小探測工程計劃36個方案中排第十和第十一的。11月時 NASA 選擇 NuSTAR 和其他四個計劃進行五個月的可行性研究決定是否執行。  2005年1月 NASA 選定 NuSTAR 進行一年的可行性研究。這個計劃在2006年2月因為 NASA 2007年的科學預算被縮減而取消。2007年9月2日 NuSTAR 計劃被重新啟動,並預期在2011年8月發射,雖然後來延期到2012年3月。

  直到最近,NASA 和軌道科學公司的合約中已經確認要以該公司的飛馬座 XL於2012年發射 NuSTAR。較早的規劃中是計劃在2011年8月15日、2012年2月3日或3月16、3月14日發射。在2012年3月15日的發射會議後決定延後發射時間以調整發射載具飛行電腦中的軟體。  最終發射時間是2012年6月13日16:00:37 (UTC)。發射地點位於瓜加林環礁。
核光譜望遠鏡陣列(Nuclear Spectroscopic Telescope Array,NuSTAR)是一個已發射的X射線太空望遠鏡。觀測的波段是來自天體的5到80keV之間的高能X射線,尤其是。這是 NASA 計劃中的第十一顆衛星(SMEX-11),並且它是能量超過錢德拉X射線天文臺和XMM-牛頓衛星所觀測波段中第一顆直接攝影的太空X射線望遠鏡。NuSTAR 原計劃2012年3月21日發射,但因為發射載具的軟體問題而延後。