上海天文博物馆坐落在佘山之巅，前身是有着百年历史的佘山天文台。

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1872年，天主教的巴黎耶稣会传教士在上海建立了徐家汇天文台，从事气象、天文和地磁等观测、预报。1900年，又在佘山新建一座天文台，安装了从法国购置的40厘米双筒折射望远镜，它在当时是亚洲最大的天文望远镜，直到80年代上海天文台自行设计制造了更先进的1.56米天体测量望远镜。

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博物馆里较详细地介绍了徐光启、利玛窦、蔡尚质(法国传教士、佘山天文台首任台长)、高平子(唯一被国际天文学联合会命名月面环形山的现代中国天文学家)、李珩(上海天文台第一任中国人台长)等科学家的事迹，并且展示了天文望远镜的发明、传入中国、在上海落户的轨迹。

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博物馆除了“镇馆之宝”-40厘米双筒折射望远镜，还展示有历史上使用过的各种天文望远镜和大量从未面世的老照片，以及100多年前的天文钟以及航海钟、计算筒等科学文物。

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原佘山天文台的主楼是始建于1898年的法式优秀建筑，但由于长期失修，已是破旧不堪。在上海市科委和上海市文物管理委员会共同主持下，对这个百年主楼进行了历史性整修，现在这座基本恢复了历史原貌的优秀建筑物，呈现给大家的是既体现天文台深厚的历史内涵，又具有科普教育功能的新型博物馆。

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