自人类开始观察天空，想要理解这一切以来，天文学就一直处于实践当中了。

图解：伽利略的画像。图片来源： Justus Sustermans (1597–1681)

伽利略，意大利物理学家、数学家、工程师、天文学家和哲学家，在文艺复兴时期的科学革命中发挥了重要作用。他的成就包括对望远镜的改进，后续天文观测以及对哥白尼学说的支持。伽利略被誉为“现代观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学之父”、“现代科学之父”。

图解：朱诺号携带物品之一：意大利太空署提供的伽利略铝质纪念牌，上面镌刻有伽利略自画像和他于1610年发现木星卫星的亲笔记录，2.8×2英寸大小，重6克。

一些早期的文明，例如哈拉帕人、玛雅人和古代中国人常常使用天文学来记录时间，定位它们的城市并试图预测未来。早期天文学是对天体位置和运动的仔细观察、宗教信仰和占星术的结合。

图解：1610年伽利略所观测到的金星相位

希腊人给星星们命名并将它们的位置标出。当欧洲还在黑暗时代跌跌撞撞时，中东的天文学家已经把希腊文翻译成了阿拉伯文，保存并拓展了人们对于天空的知识。

天文学真正的复兴始于尼古拉斯·哥白尼，他提出了太阳位于太阳系中心的观点。借助第谷·布拉赫出色的裸眼观测，约翰内斯·开普勒提出了他的行星运动三大定律，第一次正确地描述了行星在太阳系中运动的方式。伽利略是第一个使用望远镜观察天体的人(尽管他并没有发明望远镜)，他发现了木星周围最亮的四颗卫星，证明了太阳系中有一些东西不是围绕太阳旋转的。