Les seules limitations seraient liées à la construction d'un instrument assez grand.
Il y a une limite à la taille des détails les plus fins qu'un télescope peut voir. «Taille» ici est la taille angulaire, l'angle que le détail couvre dans le champ visuel. Pour une longueur d'onde de lumière donnée, la plus petite taille angulaire dépend de l'ouverture (diamètre) du télescope de manière linéaire: doublez l'ouverture, et vous coupez la taille angulaire de moitié.
Règle générale: L'ouverture de 100 mm a un pouvoir de résolution de 1 seconde d'arc, pour la lumière visible (pas exactement, assez proche). Par conséquent, l'ouverture de 200 mm a un pouvoir de résolution de 0,5 seconde d'arc, etc.
En construisant des télescopes de plus en plus grands, la taille angulaire des plus petits détails devient de plus en plus petite. Mais y a-t-il des limites ici?
Il n'y a aucun mécanisme cosmologique à ma connaissance qui empêcherait les télescopes de fonctionner à des puissances de résolution arbitrairement grandes (tailles angulaires arbitrairement petites). Mais nous ne pouvons pas construire des instruments arbitrairement grands.
Le plus grand télescope monolithique (miroir unique) a une ouverture de 8,4 mètres. En utilisant des miroirs segmentés, l'objectif d'ouverture du plus grand projet actuel est de 30 mètres - le télescope de trente mètres, encore à un stade très précoce, date d'achèvement inconnue.
Au-delà de cette taille, les interféromètres à grande échelle sont la seule option , avec une ouverture synthétique variant de plusieurs dizaines de mètres à des kilomètres, et des projets plus importants sont en cours de discussion.
En théorie, des interféromètres à très grande échelle pourraient être construits dans l'espace. Mais il peut y avoir des limites inhérentes à l'ouverture de tels systèmes. Quoi qu'il en soit, c'est hypothétique.
EDIT: Les télescopes géants en général ne nécessitent pas une surface continue de verre. Les interféromètres n'utilisent presque par définition pas un seul réflecteur. Vous pourriez construire un télescope ou un interféromètre gigantesque où les surfaces réfléchissantes actives ne sont que ces minuscules morceaux à la périphérie d'un énorme périmètre. La majeure partie de la zone intermédiaire est vide / inutilisée.
EDIT2: Les performances du réflecteur "tiny chunks" ne sont pas les mêmes que celles du miroir pleine grandeur, comme mentionné dans les commentaires.