人類從有智慧開始，就對天空中的日月星辰感到興趣，日月因為其有規律的升起與降落，成為了人類計算時間的標準；星辰的運行軌道與亮度閃爍，成為在海洋上指引方向之憑藉，甚至還被人分別星座，賦予不同的傳說故事與意義。 1.1 古代中國天文學 天文學中的天象變化，也成為古代朝廷的大事。比如獵戶座天狼星，代表著北方遊牧民族入侵的徵兆；比如彗星出現也是凶兆；日食與月食發生時，還得要拿著鑼敲以把天狗趕走。古代曆法也多是依照星象變化的規律而制定，埃及人、馬雅人、中國人、希臘羅馬人都很注重曆法，認為天象的變化會對應地面上人事的變化。因此，必須給予足夠的重視，以便及早處理憂患。中國在漢朝時期，就製作出觀測天象的渾天儀，渾儀用來測量天體球面的座標，渾象則是用來演示天象的儀表，兩者組合就是用來解釋渾天說的儀器。 中國天文學在漢代有「蓋天、宣夜、渾天」等學派，「蓋天派」認為天是一頂蓋子，天蓋向左旋轉，日月星辰向右旋轉；「宣夜派」認為天無定形，日月星辰自然浮沉於虛空之中，並不附著在天體之上；「渾天派」則認為天如蛋殼、地如蛋黃、天地乘氣而立，載水而行。 其實以上述三派主張來說，竟是已經失傳的「宣夜派」，對宇宙的解釋最符合實際。蓋天派與渾天派都只淺顯地觀察到肉眼可及的事物，並不及於真實宇宙的現象。但是，渾天派流傳下來的渾天儀，可以相當準確地解釋許多天文現象並預測天文現象之發生，道教也傳有28星宿及28位星君，東西南北每一方位有7個星宿，主不同徵兆星象。 1973年於湖南長沙出土的馬王堆三號漢墓中，出土一塊絹帛，上面有關天文學的知識約8千字，名為「五星占」。當時漢朝人竟然已能將金星、木星、火星、土星這五大行星在天體運作的規律予以總結記載，該書記載了秦王政元年（西元前246年）到漢文帝前元三年（西元前177年）總計約70年中金星、木星、土星運行位置，並推斷出金星會合週期584.4天（現代測量數值為583.92天）、土星會合週期377天（現代測量378.09天）、土星繞日週期30年（現代測量29.46年），數值差異極低，代表當時天文學之精確程度已到了極高程度。此後的欽天監也一直是歷朝歷代皇帝統治的重要諮詢機構，負責天文曆法與星象占卜 。 一直到明、清之交，西方利馬竇、湯若望等傳教士傳入西方天文學，中國的天象學才逐漸失傳或轉換成為算命占卜之用。 對於老天，中國人是敬畏的，認為地上人間，天上有天庭，還有玉皇大帝與各方神明主管著宇宙萬物，對於日月星辰的規律也只是用眼睛觀察，沒有想過要由人親自飛上天去接觸天空的可能。但是，西方科學家卻早在科技還無法帶他們上太空之前，就已經開始從數學、物理、核子物理等，去研究宇宙相關的知識了。例如，愛因斯坦提出之相對論，提出有關光速的定義，以及時間與空間的定義等。因此，人類在今天所跨出的太空腳步，其實在一百年前，就已經奠定堅實的基礎，有待一代又一代的人來繼續將這些研究發展下去。中國雖然在近代基礎科學發展上的經驗不如西方豐富，但是14億人中的聰明才智之士並不少，倘若能有一部分能對天文物理宇宙學進行研究，那麼就有機會在此領域拔得頭籌。 1.2 德國V-2火箭是人類第一個太空飛行器 彈道飛彈之運作原理和火箭相同，是要先由各節推進段一起或連續發力，將彈頭部推升到外太空，在宇宙空間層中，飛行阻力極小，可以飛到極遠處，之後再重返大氣層，