Иногда бывает и так: чем больше изучаешь правила, тем больше запутываешься.
Вот отличный, запоминающийся вопрос, где поясняется, что иногда нужно писать Солнце и Луна с большой буквы, а иногда солнце и луна, с маленькой. Например, Луна не может пробираться сквозь волнистые туманы, а луна может. Понятно, что Луна — это астрономический объект и её приближение к Земле было бы критически опасным.
Но у меня возник дополнительный вопрос. Как быть с правописанием, если на эти небесные тела смотрят в телескоп? Например, возьмём такие предложения:
  Петя рассмотрел (Луну/луну) в телескоп.
        Новый сверхмощный телескоп позволяет лучше рассмотреть (Солнце/солнце).
В данном случае речь идёт об астрономическом объекте или о видимом диске? Соответственно, какую букву выбрать в качестве начальной буквы слова: прописную или строчную? Хотелось бы по возможности получить обоснованный ответ от знатоков и ценителей русского языка, а не ответ с бухты-барахты или ,,от балды". Спасибо за понимание.

Да простят меня филологи-профессионалы, но с автором вопроса я согласна полностью. Не все правила нашего родного языка, орфографические и особенно пунктуационные, на мой взгляд, однозначны. Вы наверное, обращали внимание, что в некоторых правилах встречается что-то вроде PS в виде "на усмотрение автора".
Боюсь, что ответ мой научным не назовешь, но все-таки выскажусь. Грань между астрономическим объектом и природным явлением не настолько незыблема.
Предлагаю различать так.
Если в профессиональный телескоп указанные в вопросе объекты изучает астроном, писать их название следует только с заглавной буквы.
Профессор настроил телескоп и начал наблюдение за Солнцем.
Если же наблюдение, к примеру, ведет ребенок в детский телескоп, это что-то вроде игры. И в этом случае, думаю, не будет ошибкой начать слово со строчной буквы.
Мишка решил наблюдать за луной в телескоп, который ему подарили на восьмилетие, но ему это занятие быстро надоело.