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第一部分的 36 幅油画中，前 17 幅是从四大文明古国的天文研究开始讲起，一直到近现代天文学的发展。内容包括揭秘行星运动规律、天体测量、天文和航海、天文和历法、望远镜的发展，以及相对论、宇宙大爆炸理论的提出等。从第 18 幅开始进入航天部分，讲述了火箭技术的提出、航天科技的发展、人类如何飞向太空。在这部分中，还特别讲述了进入 21 世纪以来，我国积聚力量进行原创性引领性科技攻关，在天文和航天方面取得的系列重大科研成果，包含“中国天眼”望远镜、郭守敬望远镜、北斗卫星导航系统、天宫空间站、探月探火工程等重大项目。
本书力求讲好中国科普故事，讲好中国天文和航天的故事，讲好中国人逐梦星空、拥抱星辰大海、科学探索永无止境的故事。