恋する小惑星
テレビアニメ化が発表される以前の原作とのコラボレーション企画としては、NPO法人地学オリンピック日本委員会の大会会報『Chiorin!』第19号(2018年5月発行)に掲載された著者のエッセイ漫画があり、本作の登場人物が著者や漫画編集者の役で登場し、デビュー作や本作の執筆の経緯を披露するという内容のものがある。この企画は著者が、原作第11話に登場するつくば市の地質標本館を取材中に国際地学オリンピックの展示を見たことがきっかけで実現したもので、原作第25話 劇中では登場人物の猪瀬舞(イノ)が、実際に地質標本館で見た展示をきっかけにして、地学オリンピックの日本予選に参加するというエピソードがある。またテレビアニメ化発表後の2019年に開催された第12回日本地学オリンピック予選(国際大会国内一次選抜)では、予選参加特典として本作のグッズが配布されている。地学オリンピックのエピソードであるテレビアニメ版第8話では、地学オリンピック日本委員会が取材協力としてクレジットされている。
原作には登場人物が部活動に使っている機器として、総合光学機器メーカーのビクセンの製品をモチーフにした天体望遠鏡や架台、ルーペなどが登場しているが、テレビアニメ版では正式に同社が本作の制作に協力している。地学部が使用しているビクセン・ポルタII A80Mfなど、原作ではロゴが消されて描かれていた機器に同社のロゴや製品名が描き込まれているほか、Twitterコラボレーション企画が実施されている。
声 - 東山奈央
地質班の3年生で(劇中1年目)、地学部の初代副部長。地質学が好きで知識も豊富なのだが、不器用なため空回りすることも多い。気になる石を見つけると観察したくなる。おっとりとした真理(モンロー)とは対照的に真面目で、勝ち気な性格であるため、少々きつい言い方をすることも多い。ただし妹の千景(チカ)からは後に、家庭ではいつも地学部員の皆を「とても楽しくて良いメンバー」と評して話題にしていたことを暴露されている。いわゆるツンデレ。みらによるあだ名は桜先輩。
自分の将来の夢や目標に明確なビジョンを描けずにいるという悩みを抱える。物事に対して否定から入って諦める傾向があり、挑戦を恐れない人々のことをまぶしく感じている。
文化祭を機に副部長を引退した後、妹の千景(チカ)と入れ違いに星咲高校を卒業して進学する。
身長160センチメートル。7月20日生まれ。かに座(巨蟹宮)。
鈴木みのりによるエンディングテーマ。作詞は中村砂羽、作曲・編曲はh-wonder。
幼いころ、町のキャンプに参加していた木ノ幡みらはアオと名乗る同じ年頃の子に出会う。ボーイッシュな外見のアオを男の子だと勘違いしたみらは、二人で星空を見ているうちに、自分と同じ名前の星があること、アオという名前の星がないことを知り、いつか二人で新しい小惑星を発見し、その星にアオの名前をつけるという約束を交わして別れる。
なお原作とテレビアニメ版では会場の描写が異なる。
原作第3巻第35話から第37話(テレビアニメ版第11話から最終話)にかけての、小惑星発見の夢を叶えようとする主人公らが沖縄県石垣島を訪れるエピソードでは、実在する天文施設であるVERA石垣島観測局、石垣島天文台が実名で登場する。劇中でみら、あおが参加する「きら星チャレンジ」光学班のメンバーは石垣島天文台のむりかぶし望遠鏡を使用している。続く第38話(『まんがタイムきららキャラット』2020年4月号掲載)では離島巡りとして、西表島、由布島、竹富島各島の観光名所や、石垣島鍾乳洞、川平湾を訪れるエピソードが描かれている。なお、主人公らは原作でも旅客機で石垣島に到着する描写になっているが、テレビアニメ版第10話では南ぬ島石垣空港(新石垣空港)が実名で登場しており、取材協力としてクレジットされている。