千百年来，仰首即是的璀璨星河一直是人类最自然的陪伴，人类也从未停止对它的探索。通过观察星空，各个时代的人们都在构建属于自己的宇宙图景。从太阳系到银河系甚至是河外星系，人类的眼界在逐渐扩大，这些都得益于观测手段的不断革新。
本次展览将展出月壤、浑仪复制品、陨石、天文古籍、邮票，以及来自英、法、德、美等国的超过40架18世纪迄今的望远镜等，讲述人类观天手段从裸眼到使用望远镜再到太空观测的发展过程，阐释在此过程中人类对宇宙认知的变化。
部分展品
浑仪复制品，北京天文馆藏
苏州石刻天文图，刻于南宋淳祐七年（1247年）
这是世界上现存最古老的根据实测绘制的全天石刻星图，全图共刻恒星1434颗。
赫维留星图（北半球），根据波兰天文学家约翰内斯·赫维留裸眼观测绘制（灯箱展示）
手持折射式望远镜，George Dollond（英国），约1820年，北京天文馆藏
台式折射望远镜，Simon Plossl（奥地利），约1840年，北京天文馆藏
立式反射望远镜，George Emmanuel Secretan（法国），约1885-1894年，北京天文馆藏
「天眼」射电望远镜，位于贵州省黔南州
世界最大单口径射电望远镜
火星陨石 NWA6963，2011年发现于摩洛哥，北京天文馆藏
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