本发明提供了一种用于空间环境窄带成像观测的镜头，包括：镜筒(6)、第一镜片组(1)、第二镜片组(2)、窄带滤光片(3)和光阑(4)；所述的第一镜片组(1)、窄带滤光片(3)、光阑(4)、第二镜片组(2)沿光路入射方向依次平行排列于镜筒(6)内；所述的第一镜片组(1)用于对空间环境中入射的光线角度进行调整，使该光线入射至窄带滤光片(3)时适应其入射角度要求，并与所述的窄带滤光片(3)配合实现窄带滤光；所述的第二镜片组(2)用于对所述的窄带滤光片(3)出射的光线进行再成像处理，以修正镜头像差后获得低畸变成像效果。本发明的镜头适用于在空间环境中对带宽为几个纳米的微弱光源开展TDI成像。