1279年，郭守敬在元世祖忽必烈的支持下，組織了大規模的天文觀測活動，在全國設立了27個觀測點。當時的實測范圍是：“東至高麗，西極滇池，南逾朱崖，北盡鐵勒（今西伯利亞的葉尼塞河流域）。”其中，最北的北海觀測點，設在大約北緯64°5′的地方，已經靠近北極圈；最南的設在海南島、西沙群島。最遠的觀測點之間，南北長一萬多里，東西綿延五千里。這是我國古代和當時世界上規模最大的一次天文觀測活動。在觀測過程中，郭守敬還親臨一些觀測點進行指導和實地觀測。這次觀測活動，在我國天文學史上有著重要的意義，它獲得的許多數據，都達到了當時世界上最先進的水平，從而為改進歷法提供了寶貴的、可靠的科學依據。

第一臺太陽磁場望遠鏡

太陽磁場望遠鏡是我國科學家獨立發明和獨立研制的，處于世界領先水平，是進行太陽物理核心課題研究的關鍵儀器。其主要研究目標是研究太陽磁場、速度場以及相關的太陽物理現象。

由于太陽活動峰年的一個重要標志就是太陽耀斑爆發頻繁，太陽耀斑等活動現象和太陽黑子群附近磁場的復雜性之間存在著本質的聯系。太陽強磁場區域劇烈的爆發往往伴隨著大量的高能輻射和帶電粒子流，它對宇航安全、短波通訊、近地氣象和人類生存環境均產生著重要影響。因此，長期以來，對太陽磁場的研究一直是太陽研究的主題。

這種太陽磁場望遠鏡于1985年安裝于北京天文臺懷柔太陽觀測站，并于1988年獲得國家科技進步一等獎。

第一臺用水力推動的天文儀器

我國第一臺用水力推動的大型天文儀器就是渾天儀，它是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測量天體球面坐標的一種儀器，而渾象是古代用來演示天象的儀表，它們都是東漢天文學家張衡發明的。

渾儀模仿肉眼所見的天球形狀，把儀器制成多個同心圓環，整體看猶如一個圓球，然后通過可繞中心旋轉的窺管觀測天體。渾儀的歷史悠久，最早有詳細結構記載的是東晉史官丞南陽孔挺在公元323年所造的兩重環銅渾儀，這架儀器是由六合儀和四游儀組成。

渾象的構造是一個大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恒穩圈、恒顯圈等，類似現今的天球儀。渾象另有象征地平的圈（在圓球之外），以及象征地體的塊（在圓球之內），還設有轉動軸以供旋轉。天球轉動時，球內的地仍然不動。現代著作中把這種地在天內的渾象專稱為“渾天象”。通常認為渾象最初是由西漢耿壽昌創制，東漢張衡的渾象是他設計的漏水轉渾天儀的演示部分。以后，天文學家還多次制造過渾象，并且和水力機械聯系在一起，以取得和天球周日運動同步的效果。

第一個用望遠鏡觀察天體的人

我國明末科學家、農學家、政治家徐光啟（1562—1633），字子先，號玄扈，教名保祿，通天文、歷算，習火器。

后入天主教，并被稱為“圣教三柱石”之首。與意大利人利瑪竇研討學問，是中西文化交流的先驅之一。

1631年，徐光啟使用望遠鏡觀察日食，雖然比伽利略遲了22年，卻是中國最早使用望遠鏡觀察天體的科學家。

最早的紀日方法

中國最早的紀日方法是源于商朝的干支紀日法，即使用干支記錄日序的方法。干支是天干、地支的合稱，它與干支紀年法一樣，用干支相匹配的六十甲子來記錄日序，從甲子開始到癸亥結束，60天為一周，循環記錄。

干支紀日法是商朝歷法的最大成就，也是現今已知世界最早的紀日法，對于我國歷史學，尤其是科學技術發展史的考證和研究來說，都是極為重要的記時標志，是我國一份珍貴的科學文化遺產。

干支紀日從商朝便已開始，但其順序到現在有無間斷或錯亂過，尚待考證。目前已確切知道的是，從春秋魯隱公三年（前720年）二月己巳日起到清宣統三年（公元1911年）止（1912年民國元年采用公元紀年后，民間仍沿用）的2600多年中，是從未間斷和錯亂過的。

最早的天文學著作

《甘石星經》是世界上最早的天文學著作。在長期觀測天象的基礎上，戰國時期楚人甘德、魏人石申（一名石申夫）各寫出一部天文學著作。后人把這兩部著作合起來，稱為《甘石星經》，已入選中國世界紀錄協會世界最早的天文學著作。

書中詳細記載了五星之運行情況，以及它們的出沒規律，并肉眼記錄木衛二（甘德所載，1981年席澤宗指出，但國際上未被承認）。書中還記錄800多個恒星的名字，并劃分其星官，其體系對后世發展頗有深遠影響。而且，書中還提及日食、月食是天體相互掩食的現象。為紀念石申的發現，月球上有一座環形山以其姓名命名。

后人把甘德和石申測定恒星的記錄稱為《甘石星表》（又稱《甘石星經》），它是世界上最早的恒星表，比希臘天文學家伊巴谷在公元前2世紀測編的歐洲第一個恒星表還早約200年。《甘石星經》在宋代就失傳了，在唐代的《開元占經》中還保存一些片斷，南宋晁公武的《郡齋讀書志》的書目中保存了它的梗概。

§§§第一部比較完整的歷法

《太初歷》不僅是我國第一部比較完整的歷法，也是當時世界上最先進的歷法，它問世以后，一共行用了189年。

《太初歷》是前104年天文學家落下閎、鄧平等人制訂的。它規定一年的時間等于365.2502日，一月等于29.53086日；將原來以十月為歲首改為以正月為歲首；開始采用有利于農時的二十四節氣；以沒有中氣的月分為國月，調整了太陽周天與陰歷紀月不相合的矛盾。這些都展現出我國歷法上一個劃時代的進步。

此外，《太初歷》還根據天象實測和多年來史官的記錄，得出135個月的日食周期。

最古老的天文鐘

世界上最古老的天文鐘誕生在我國。

北宋哲宗元佑十一年（1097年），吏部尚書兼侍讀學士蘇頌和吏部會史韓公廉等人在開封研制成一種大型儀器設備“水運儀象臺”，能用多種形式觀測天體的運行。歐洲人把這種儀器稱為“天文鐘”，這是中國最早的“天文鐘”，后世的鐘表也是從這里演變出來的。

它高約12米，寬7米，分作三層。上層放渾儀，用來觀測日月星辰的位置；為了觀測方便，上面覆蓋了九塊活動屋板，作用和現代天文臺可以開合的球形臺頂相同，堪稱現代天文臺圓項的鼻祖。

中層放渾象，這是一個球體，在球面布列天體的星宿位置。渾象一晝夜自轉一圈，不僅形象地演示了天象的變化，也是現代天文臺的跟蹤機械——轉儀鐘的祖先。下層設木閣，又分成五層。每層有門，到一定時刻，門中有木人出來報時。木閣后面裝置漏壺和機械系統，起到控制水輪運轉速度的作用，使水輪只能間歇運轉，而轉速由漏壺的流量決定。這是相當于今天的鐘表機械中的關鍵部件—— 一組使機輪運轉變慢、控制速度恒定的錨狀擒縱器，因而，國際上曾對它給予高度的評價，認為這“很可能是后來歐洲中世紀天文鐘的直接祖先”。

第一個全天性星圖

明末著名的科學家徐光啟第一個把歐洲先進的科學知識特別是天文學知識介紹到中國，可謂我國近代科學的先驅者。他在數學、天文、歷法、軍事、測量、農業和水利等方面都有重要貢獻。

在其主持編譯的《祟禎歷書》一書中，徐光啟為中國天文界引進了星等的概念，并根據第谷星表和中國傳統星表，提供了第一個全天性星圖，成為清代星表的基礎。

第一座天文館

北京天文館是中國第一座天文館。位于北京西直門外，1957年9月建立。該館有直徑23.5米象征天穹的天象廳，中間安裝精致的國產大型天象儀，可表演日、月、星辰、流星、彗星、日食以及月食等天象，能容600人觀看。門廳正中有反映地球自轉的傅科擺，西側展廳陳列天文知識展覽，東側演講廳經常舉行學術交流和普及天文科學知識報告。

庭院中有兩座天文臺，其中一座裝有口徑13厘米的望遠鏡，觀眾通過它觀看月亮、行星、星云、星團，白天觀測太陽黑子。該館還用此鏡進行研究性記錄，參加全國太陽黑子聯合觀測項目。另一座是色球望遠鏡天文臺，應用色球望遠鏡觀測和拍攝太陽色球層的變化。西側還有天文廣場，陳列室外觀測儀器，供觀眾觀測。

第一顆人造地球衛星

1970年4月24日，中國第一顆人造地球衛星在酒泉衛星發射中心成功發射，由此開創了中國航天史的新紀元，使中國成為繼蘇、美、法、日之后世界上第五個獨立研制并發射人造地球衛星的國家。

“東方紅一號”衛星的主要任務是進行衛星技術試驗、探測電離層和大氣層密度。衛星為近似球形的72面體，重173千克，直徑約1米，采用自旋姿態穩定方式，轉速為120轉/分，外殼表面由按溫度控制要求經過處理的鋁合金為材料，球狀的主體上共有四條二米多長的鞭狀超短波天線，底部有連接運載火箭用的分離環。衛星運行地球一圈周期為114分鐘。“東方紅一號”衛星除了裝有試驗儀器外，還可以以20兆赫的頻率發射《東方紅》音樂。

“東方紅一號”衛星設計工作壽命20天（實際工作壽命28天），期間把遙測參數和各種太空探測資料傳回地面，至同年5月14日停止發射信號。

第一艘無人宇宙飛船

中華人民共和國載人航天計劃中發射的第一艘無人實驗飛船，是“神舟一號”飛船，于1999年11月20日凌晨6點在甘肅酒泉航天發射場發射升空，承擔發射任務的是在長征-2F捆綁式火箭的基礎上改進研制的長征2號F載人航天火箭。在發射點火十分鐘后，船箭分離，并準確進入預定軌道。飛船入軌后，地面的各測控中心和分布在太平洋、印度洋上的測量船對飛船進行了跟蹤測控，同時，還對飛船內的生命保障系統、姿態控制系統等進行了測試。

北京時間1999年11月21日凌晨3時，地面指揮中心向飛船發出返回指令，神舟一號飛船于北京時間1999年11月21日凌晨3點41分順利地降落在內蒙古中部地區的著陸場，此次一共在太空中飛行了21個小時。

第一艘載人宇宙飛船

“神舟五號”載人飛船是“神舟”號系列飛船之一，是在無人飛船的基礎上研制的我國第一艘載人飛船，將航天員楊利偉送入太空，在軌道運行了1天。