从天文学历史的研究中可以看到，由于女天文学家在科学生涯中获得了某一位置而引起的变化，人们开始注意她们的成就、挫折以及她们鼓励其它妇女成为科学家的愿望。下面的文章介绍的三位女天文学家是玛莉亚 · 米切尔，安妮 · 珍普 · 坎农和塞西莉亚 · 佩恩 · 吉普斯金。
玛莉亚·米切尔（1818—1889年）
玛莉亚 · 米切尔生长在美国南特凯特的一个与海员有很多关系的教友派家庭，教友会鼓励女孩子上学。天文学不仅在学校里可以学到而且对南特凯特的航海者来说也是非常实用的科学。玛莉亚从事天文学研究的最大动力是来自于她的父亲，他父亲除了为她提供仪器、实验室外，还使她与职业科学家建立起了联系，特别是和那些在哈佛天文台和航海天文历制造公司的科学家们的联系。
尽管玛莉亚 · 米切尔极其喜欢观测研究，她还像她父亲那样寻求其它职业以维持生计。她在南特凯特作图书馆管理员，这使她晚上有时间去作天文观测，她研究彗星、星云和双星。1847年10月，她发现了一颗彗星，这项发现使她获得了丹麦国王勋章，由外国政府给美国人的天文学研究上的奖励这在历史上还是第一次，这也使她成为美国科学技术研究院和科学发展协会的第一位女性会员。1849年，她受雇于查理斯 · 大卫的航海天文历制作公司作计算工作，也许因为她是受雇的第一位妇女，所以她被安排去计算金星的位置。
像当时大多数美国天文学家一样，米切尔不甘于天文计算这一枯燥乏味的工作，当时在美国天文学的课程很受重视，19世纪60年代初，马修 · 瓦萨想建立一个男女平等的学校，使妇女也受到良好的教育，很自然地他也想到要雇佣一个天文学家并建立天文台，玛莉亚 · 米切尔成为他的人选。当时正值瓦萨大学成立，47岁的玛莉亚 · 米切尔在瓦萨大学找到了一个作科学研究的职位，这个职位要求她离开家庭，面向公众。她是个直率热情的学者，她并不强迫她的学生成为天文学家，当时有几位妇女包括化学家埃伦 · 斯瓦洛 · 理查丝、心理学家克里斯庭 · 拉德 · 富兰克林以及天文学家玛莉 · 惠特尼、安妮 · 莫里都作过她的学生。
到19世纪70年代，米切尔开始对争取妇女的合法权利产生兴趣，1873年，她访问欧洲时，不仅作为一个天文学家公开演讲，而且还为在英国和美洲寻求妇女的教育而游说，回国后她参加了在纽约召开的妇女代表大会，由这个会议发起成立了美国妇女联合会，在第一次代表大会上，米切尔被选为副主席，1875年至1876年间，她成为该会的主席，她克服了开始时在公开场合讲话时的窘迫心理，主持了两次全国的妇女大会，从1876年开始，她一直担任该组织的科学委员会主席直到1889年去世。米切尔在美国妇女联合会的活动以及在瓦萨大学的事业虽没有使妇女在科学上的地位发生重大改变，但却证明了妇女不只能够而且应该在科学上作出更大贡献。
细致地观察：安妮·珍普·坎农
本世纪末，美国天文台通常雇用妇女作计算工作，瓦萨天文台的卡罗林 · 弗内斯认为大的天文台不应将其高级职位给妇女去作，妇女仅是个工具而已。当时著名女天文学家安妮 · 珍普 · 坎农在该天文台工作，她的成就表明了妇女是很适合这项工作的。坎农上过威列斯雷大学、在那里学的是物理专业，毕业后在家里待了一段时间，1894年她母亲去世后，她对科学工作产生了新的兴趣，并回到威列斯雷大学担任物理学助教，不久她成为工作在哈佛天文台的艾德华 · 皮克林手下的一位学生。皮克林是当时美国最成功的天文台管理者，他具有成功地组织、设计、管理天文观测的天才。白天，坎农将南半球的可见星体光谱分类，晚上她用较小的哈佛望远镜对有疑问的变星进行观测，由皮克林和他的助手威廉敏纳 · 弗雷明进行的光谱分类的初步结果已经在1890年发表，坎农和玛莉亚 · 米切尔的学生安东尼亚 · 莫里被安排继续这项工作。
1898年，皮克林建议雷德克利费大学研究院授予坎农天文学硕士学位，但该研究院不同意给她学分，因她只是在天文台工作，直到1907年她才获得威列斯雷大学的硕士学位，后来她相继获得了达拉伟尔大学、格隆印根大学和牛津大学的荣誉博士学位（坎农是第一位由牛津大学授予理学博士的女性）。
坎农1901年出版了她对大约1122颗南半球可见星体的光谱分类的文集，接着的几年，她致力于变星目录的编辑出版工作，1911年到1915年，她从事一项分类全天恒星光谱的繁重工作，将数百颗恒星光谱记录在一个光谱玻璃盘上。
在1913年的国际会议上，坎农的恒星光谱分类系统被接受为国际标准，1918年至1924年间，她出版了9卷书，这些书总结了她对大约225300个星体的光谱分类，她继续她的光谱分类工作直到1941年去世。
除了一些荣誉学位外，坎农的研究还使她成为英国皇家天文学会和美国哲学学会的会员，她还是美国天文学会的第一位女会员。然而，她还是没有得到哈佛的重视，直到1938年她才脱离计算员的行列，成为哈佛的全薪职员。
1925年，解剖学家佛洛伦斯 · 萨宾被提名为科学院院士，坎农当时也是一个可能的人选，哈洛 · 夏普雷继承皮克林成为哈佛大学天文台台长，他写信给普林斯顿大学的天文学家亨利 · 诺里斯 · 拉塞尔推荐坎农，但拉塞尔并不热心，这件事到那年的秋天重又提起，因为哈佛公共健康学校的威尔逊写信给夏普雷问起为什么坎农还未被提名，夏普雷与拉塞尔及耶鲁大学的弗兰克 · 施莱辛格商量，结果他们认为坎农的目录编辑工作并不能使她成为候选人，威尔逊指出，植物学家可以通过植物描述与分类的系统工作而在科学院占重要地位，为什么天文学家是这样的不幸呢？不论威尔逊如何不平，坎农也始终未被选为科学院院士。
作为一个具有国际声誉的学者，坎农为其他妇女作出了榜样，她在玛莉亚 · 米切尔的南特凯特联合会上也花费了很多时间，这个联合会由玛莉亚 · 米切尔等人建立。这个组织效力于南特凯特的妇女的训练与教育，并积极支持妇女成为天文学家。玛莉亚 · 米切尔联合会并不是本世纪初帮助妇女科学家的唯一组织，另一个组织叫妇女科学促进会，该组织为具有杰出科学贡献的妇女提供1000美元的奖金。1932年，坎农和动物学家海伦 · 迪安 · 金同时获得了这个奖金，坎农获奖后立刻把奖金捐献给美国天文学会。
成就卓著的塞西莉亚·佩恩·吉普斯金
年轻时，英国出生的佩恩走上科学的道路比米切尔和坎农都顺利。她的姑母在剑桥大学的纽恩哈姆学院，并在那里从事植物学研究。受姑母的鼓励，佩恩于1919年也进入了纽恩哈姆学院，她学习植物学、化学、物理学等。可是不久，佩恩明显地感觉到，剑桥的著名物理学家欧内斯特 · 卢瑟福对女学生不感兴趣，当她听了天文学家阿瑟 · 爱丁顿关于他进行月食观测及爱因斯坦相对论含义的课程后就决心终生从事天文物理方面的工作，她继续学习其它课程，但却尽可能多地听天文学方面的课，她自制了一台望远镜并担任了学院科学会的主席。
当佩恩从剑桥大学毕业时，被选为英国皇家天文学会的会员，尽管她可以获得一个天文学家应有的教育，但她自己的祖国却没有妇女从事科研的机会，回国后她申请在哈佛天文台从事研究工作。哈洛 · 夏普雷是该天文台的台长，他非常欢迎女学生、这是因为一方'面他有玛莉亚 · 米切尔联合会的基金，另一方面美国其它几所大学都建立了良好的研究生培养计划。佩恩准备在哈佛皮克林社团进行一年研究，并计划用现代原子理论的观点来检验恒星光谱。
佩恩在哈佛的一年中完成了4篇论文，在夏普雷的鼓励下，她决定攻读雷德克利福的第一个天文学博士学位，为了她的学位论文，佩恩计划不但要全面探讨恒星的温度而且要进一步探讨怎样用离子理论决定恒星大气中元素的相对含量。几年前，亨利 · 诺里斯 · 拉塞尔从太阳光谱数据和地壳的化学构成推断太阳表面的构成成分和地球表面的构成成分是大致相同的。如果地壳被加热到太阳大气的温度，那么我们也会得到类似的吸收光谱。
1924年12月，佩恩寄给拉塞尔一篇论文概要，对恒星大气得出相当不同的结论。她认为各种星体在化学成分上都是类似的，所不同的只是它们的原子、离子度不同。而后佩恩用现代天体物理理论描述了谱线界面并计算了恒星大气的元素的相对含量。佩恩的结果是令人震惊的，可以确认，在恒星大气中，硅、碳及普通金属的相对含量是和地球上的含量大致相同的，然而，氦的含量更加丰富。同时氢原子在地壳中的含量大约是铝这样的普通金属含量的3倍，在恒星大气中却是100万倍。结果，佩恩认为恒星大气主要是由氢和氦组成，带有少量其他元素。
拉塞尔不能接受这样的结论。他写信给佩恩说，这显然是不可能的。拉塞尔和卡尔 · 开普顿曾创建了一理论，尽管拉塞尔不知道怎样将该理论用于解释氦的含量，然而这个理论却能解释非常明显的氢的高含量问题。拉塞尔既是一流的美国理论天文物理学家，又是哈洛 · 夏普雷的老师，由于其权威，佩恩把论文的说法改为氢和氮的相对含量不可能特别高。佩恩把她关于星体温度，光谱分类和元素的相对富集的结论，总结成一篇论文，1925年作为专题文章发表，这为她奠定了荣誉的基础。后来人们称她的文章“无疑是天文学博士论文中最优秀的”。佩恩首次概括并整理了玻尔的原子理论，并首次将此理论运用于恒星。
接下几年间，天文物理学家们逐渐相信恒星上的氢远比地球上的氢丰富。这正如佩恩所得出的结论。1929年在太阳光谱的大量新的观测基础上，拉塞尔也终于相信了这一结论，他把在太阳光谱上观察的数据和结论与佩恩的相比较，结果非常一致。他在一篇文章中发表了这些数据和结论，但却没有提及佩恩。结束博士论文后两年，佩恩开始作为国家研究委员会的成员在哈佛工作。1927年，她开始作为天文学家在天文台工作，她希望用光谱分析仪继续她的研究。不久以后，佩恩又开始从事给各种哈佛望远镜安装光度测量仪器的任务。由于她在光测仪方面的研究而使得对新星和变星的观测有了些进展。然而，这种在哈佛应用的光测方法不久就由其他技术代替。佩恩由此对自己脱离光谱仪和理论天文物理学研究而深感后悔。
佩恩强烈感到作为女性在天文学事业上工作的困难。女性不受重视，在同样工作任务下，女性的工资远比男性的低。确实，佩恩在某些场合曾警告那些希望从事天文事业的妇女：她们除非没有其他满意的工作好做之后，再来从事天文学工作。然而，佩恩无疑11：为那些试图以科学为终生追求的人们树立了榜样，她的影响是巨大的，无论男女，其中还包括她的丈夫和三个孩子。她出版的书，研究论文以及偶尔在报纸上发表的文章，公众演讲等使她获得了很高的声望。她曾写过自传，是在她去世后发表的。
随着时间的推移，哈佛大学也在改变。1956年，妇女终于可以成为哈佛的全薪职员。佩恩 · 吉普斯金当时56岁，被聘为天文学教授和天文系的系主任。在庆祝茶会上，佩恩邀请了全系的女学生，佩恩在简短的讲话中极具讽刺意味地谈到，她发现自己：“似乎工作在一个窄楔中。”佩恩的讲话代表了自玛莉亚 · 米切尔以来一个世纪受雇于航海天文历制造公司的妇女的心声。佩恩以及她前后的女天文学家们的成就，无疑是值得重视和庆祝的。但同时，想到她们受到那样众多的限制，艰难地从事研究，又不能不令人感到悲哀。
[American Scientist，1990年5月~6月］