费米伽玛射线空间天文台（英语：Fermi Gamma-ray Space Telescope，原名Gamma-ray Large Area Space Telescope, GLAST，大面积伽玛射线空间天文台）是在地球低轨道的伽马射线天文学空间天文台。此望远镜是用来进行大面积巡天以研究天文物理或宇宙论现象，如活动星系核、脉冲星、其他高能辐射来源和暗物质。另外，该卫星搭载的伽玛射线爆监视系统（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）可用来研究伽玛射线暴。
GLAST在格林尼治标准时间2008年6月11日16:05由Delta II 7920-H火箭发射。本任务是由美国宇航局、美国能源部、德国、法国、意大利、日本、瑞典政府机关联合执行。NASA宣布2008年8月2日公开征求GLAST一个可以“让大众注意与唤起对伽马射线天文学和高能天文学重视”的新名字。
GLAST有两项科学酬载：大面积望远镜（Large Area Telescope, LAT）和伽玛射线爆监视系统（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）。大面积望远镜是可以侦测能量范围 30 MeV - 300 GeV 的伽玛射线成像侦测器（成对转换仪器），视野是全天20%；LAT是康普顿伽玛射线天文台搭载的高能伽玛射线试验望远镜的后继者。伽玛射线爆监视系统是使用14个闪烁器（其中12个是碘化钠晶体，侦测8keV至1MeV；另2个是锗酸铋晶体，侦测150keV至30MeV）的侦测器，可侦测全天空仪器能量范围所有伽玛射线爆，且不受地球阻挡。
通用动力资讯科技公司（前太空光谱有限公司，Spectrum Astro）在吉尔伯特的工厂设计卫星本体。该卫星将在低地球轨道以95分钟的周期环绕地球。卫星的运作模式将保持背对地球的方向，并且有“摇摆”运动以平衡全天空覆盖面积。所有仪器一天将扫过全天16次。望远镜可保持在一个被选定目标的方向。
科学仪器也接受了太空环境的测试，其中包含震动、真空、高温和低温以确定仪器在发射时和太空中产生的压力下仍能正常运作。这些仪器在通用动力资讯科技公司（前太空光谱有限公司，Spectrum Astro）在吉尔伯特的工厂装上卫星本体。
来自仪器的资料皆会公开在GLAST Science Support Center网站，且分析资料的计算机程序也将公开。有相关研究计划的科学家都可提出申请。
NASA总部科学部门的副主管阿兰·史坦（Alan Stern）在2008年2月7日至同年3月31日办了一个公开竞赛。该竞赛是要为GLAST卫星取新名字，目的是要“让大众注意GLAST任务与唤起对伽马射线天文学和高能天文物理学重视……为了纪念这个难忘的，引人注目的新天文学任务……要一个吸引人的名字，让大家都很简单讲这任务的名字，可以让这个任务成为餐桌上和课堂讨论的话题”。
2008年8月26日，GLAST改名为“费米伽玛射线空间望远镜”做为高能物理先驱恩里科·费米的纪念。
NASA规划该任务五年时间，并预期能执行十年。
GLAST的主要科学目的如下所述：
美国国家科学院把该任务列为第一优先任务。许多可能的新发现被预期在本任务中获得以增进我们对宇宙的认识：
2008年3月4日望远镜到了Astrotech Corporation在泰特斯维尔的酬载处理中心。2008年6月4日，在先前的数次延误后，发射时间最早确定在6月11日，最后的延迟是因为必须要重置飞行终端系统的电池。发射窗口延长到直到2008年8月7日每天 11:45 a.m. until 1:40 p.m. EDT (15:45-17:40 GMT)。
GLAST在当地时间2008年6月11日16:05成功发射，75分钟后卫星与火箭分离。该卫星在卡纳维拉尔角空军基地17号航天发射复合体的 B 发射台以Delta 7920H-10C发射。
GLAST在高度550 km（340 mi）的近地轨道运行，轨道倾角28.5°。
GLAST的计算机程序在2008年6月23日进行了小幅度修正。
卫星的电脑同时操作大面积望远镜（LAT）和伽玛射线爆监视系统（GBM），而大面积望远镜的大部分功能在2008年6月24日开启。大面积望远镜的高电压在2008年6月25日开启，可以开始侦测太空中高能粒子，但当时仍有些小幅校正在进行。同日伽玛射线爆监视系统的高电压也开启，但在寻找伽玛射线爆前仍需一星期进行测试与校正。
GLAST已于2008年6月26日切换到巡天模式开始进行巡天，每三小时（每两个轨道）可扫过整个天空一次。
第一个主要发现是当望远镜找到 CTA 1 超新星遗迹内的中子星时发现该中子星只发射伽玛射线，此种形式中子星是第一次发现。
这颗新发现的中子星以316.86毫秒的周期脉动，距离地球约4600光年。
在2008年9月，在船底座发生的伽玛射线爆GRB 080916C被记录到。这次爆炸是以“被量测到最大能量”而著名。这次爆炸能量相当于9000颗超新星爆炸，其相对论性喷射的运动速度至少有光速的99.9999%。总而言之，GRB 080916C有目前所见“最高的总能量，最快的运动，最高能量的初始辐射”。
史丹佛线性加速器中心的国家加速器实验室的珍妮佛·卡森在概述了GLAST的仪器和目的以后，总结计划主要目标是能够进行全天空的巡天。
伽玛射线爆监视系统（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）侦测由伽玛射线暴和太阳耀斑突然发出的伽玛射线闪光。闪烁器设置在卫星的侧面以避免视野被地球遮挡。这个设计对于时间和光子能量有良好的分辨率。
马歇尔太空飞行中心的Charles Meegan说：“伽玛射线暴因为相当明亮，使我们可以从数十亿光年以外看到；这也意味了伽玛射线爆是在数十亿年前爆发。而我们观察它们也就跟它们观察我们是一样的”。
大面积望远镜以类似地球上粒子加速器使用的科技侦测个别伽玛射线光子。光子撞到一个薄金属片后成对产生电子－正子对。这些带电粒子通过交错的硅微条探测器后产生电离，造成微小脉动侦测到带电粒子。粒子经过追踪器后进入热量计，其中包含一个以碘化铯晶体制造的闪烁器来测量带电粒子能量。大面积望远镜的视野广达约20%的天空。影像分辨率在天文界属于中等水准；每数角分可侦测最高能量光子，而视野为3°时可侦测100 MeV。大面积望远镜比1990年代康普顿伽玛射线天文台搭载的高能伽玛射线试验望远镜更大且更成功。数个国家参与制造了大面积望远镜的一部分组件，之后各组件送至史丹佛线性加速器中心的国家加速器实验室（SLAC）组合。
教育与大众推广在GLAST计划中占有重要地位。主要的教育与推广网站在：。该网站提供了让学生、教育人员、科学家和一般大众取得资源的途径。NASA的教育与大众推广团队（NASA Education and Public Outreach Group, E/PO）在索诺马州立大学管理GLAST教育与大众推广资源。