Première Partie : Histoire de l'Astronomie

1. Le ciel visible à l'oeil nu
1.1. De nombreux points lumineux
1.2. L'apparition des catalogues stellaires et des tables planétaires
1.3. Des formes diffuses
2. La périodicité des événements célestes
2.2. Les cycles solaire et lunaire
2.3. Les cycles solaire et stellaire
2.4. Les cycles planétaires
3. Quelques événements remarquables
3.1. Mouvement rétrograde et préférence zodiacale
3.2. Les éclipses de Lune et de Soleil
4. Les relevés d'observation
5. Une vision géocentrique de l'univers
5.1. Quelques cosmologies antiques
5.2. L'école pythagoricienne
5.3. L'école platonicienne
5.4. L'école aristotélicienne
5.5. Les prémices d'une vision héliocentrique
5.6. La théorie des excentriques et des épicycles
5.7. L'ordonnancement des objets du Système Solaire
5.8. Le système de Ptolémée
6. Quelques réalisations grecques
6.1. Un Soleil bien lointain
6.2. Les diamètres de la Lune et du Soleil
6.3. La mesure de la circonférence terrestre
6.4. La distance de la Terre à la Lune
6.5. L'univers des Grecs
7. La lente adoption de la théorie héliocentrique
7.1. L'usure du temps
7.2. La théorie héliocentrique
7.3. L'ordonnancement des objets du Système Solaire
7.4. Distances à l'intérieur du Système Solaire
7.5. Des étoiles bien lointaines
7.6. Les irrégularités constatées dans le mouvement des planètes
7.7. Une nouvelle voie de recherche
8. Le système de Tycho Brahé
9. Les lois de Képler
9.1. La première loi de Képler
9.2. La seconde loi de Képler
9.3. La troisième loi de Képler
10. Les observations de Galilée
11. Les réactions de l'Eglise
12. Le principe d'inertie
13. La gravitation universelle
14. Les théories relativistes
14.1. L'invariance de la vitesse de la lumière
14.2. Le ralentissement du temps
14.3. Le principe d'équivalence
14.4. La courbure de l'espace-temps
14.5. Vitesses de libération
14.6. Les effets de la gravitation sur la lumière

Seconde Partie : Développement de l'instrumentation

1. De la lunette astronomique aux télescopes géants
1.1. Le premier télescope
1.2. Les problèmes d'aberrations
1.3. L'avènement des télescopes réflecteurs
1.4. La course aux télescopes géants
1.5. Les montures des télescopes
2. La "capture" de l'information lumineuse
2.1. La photographie astronomique
2.2. La photométrie stellaire
2.3. La numérisation des images
2.4. L'apparition du détecteur CCD
2.5. Le spectre de lumière
3. "Capturer" la lumière invisible
3.1. La radioastronomie
3.2. Le filtre atmosphérique
3.3. L'astronomie infrarouge
3.4. L'astronomie dans l'ultraviolet
3.5. Les télescopes à rayons X
3.6. Les détecteurs de rayons gamma
3.7. Cartes du ciel
4. Un ciel toujours plus profond
4.2. De la Terre aux confins du Système Solaire
4.3. Des confins du Système Solaire aux limites de notre galaxie
4.4. Les limites de l'univers observable

Troisième Partie : Astronomie sphérique et Mécanique céleste

1. La rotation de la sphère céleste
1.1. Définition des coordonnées horizontales locales
1.2. La notion d'étoiles circumpolaires
1.3. Le système de coordonnées équatoriales célestes
1.4. Les instruments astrométriques
2. Le mouvement apparent du Soleil
2.1. Le zodiaque
2.2. Les saisons de l'année
2.3. Le calendrier
3. Les phases de la Lune
4. Les éclipses de Lune et de Soleil
4.1. L'éclipse de Lune
4.2. Les éclipses de Soleil
5. Les occultations d'étoiles
6. La précession des équinoxes
7. La nutation en longitude
8. Le mouvement propre des astres
9. Reconstitution de la voûte céleste à un instant donné
10. Introduction de corrections optiques
10.1. La réfraction atmosphérique
10.2. L'extinction atmosphérique
10.3. Aberrations diurnes et annuelles
10.4. A la surface d'un horizon artificiel ...