星織ユメミライ
逢坂 そら(おうさか そら)は星を愛する少女であり、天文部の唯一の部員である。涼介はそらとの出会いの後、天文部に入り浸り天体観測を行っていく。涼介が好奇心からそらに星を好きになった理由を尋ねると、幼い頃に出会った少年の影響だとそらは答える。幼い頃に七夕祭りで迷子となったそらは、出会った少年と星の話をして大いに励まされた。これをきっかけにそらは、出会いをくれる星をより好きになったという。涼介はそらの人生に大きな影響を与えた少年に対し、密かに対抗心を抱く。やがて涼介はそらへの恋心を自覚して彼女に告白する。そらは少し考えたいと告げ、返事を待つことを涼介に求める。日が経つにつれ涼介は、幼い頃にある少女と星座の話をしたことを思い出していく。後にそらが幼い頃に出会った少年とは涼介のことであると判明し、そらは涼介への想いを告白する。こうして二人は付き合い始める。
初めてのデートでプラネタリウムを訪れたことをきっかけとして、そらはプラネタリウムの解説員を目指すこと、七夕祭りで天文部はプラネタリウムを公演することが決まる。涼介とそらは他のヒロイン達の手を借りながら公演の準備を進めていく。
沖原 美砂(おきはら みさ)は海と魚を愛する少女であり、自然科学部の唯一の部員である。父親は汐凪市にあるマリンピアしおなぎという水族館の館長であった が、同水族館は物語開始時点では閉鎖してしまっている。涼介と美砂の交流は、涼介が閉鎖したマリンピアしおなぎを訪れたことをきっかけとして始まる。後に涼介は学園で美砂と再会し、美砂が所属する自然科学部を行事運営委員として手助けすることになる。自然科学部は天文部と合同で七夕祭りにて「星空の水族館」を展示することが決まる。涼介達は広い展示場所を求めて旧館の使用を申請するも難色を示される。これは、マリンピアしおなぎの閉鎖により水族館自体が人気がないと思われていたためである。涼介は調査を行い、同水族館に人気があったことや閉鎖した真の理由を示す。涼介の説明により、自然科学部は旧館の使用を許可される。
涼介達は企画実現に向けて水槽の準備と魚の採集を始める。涼介と美砂は採集のために訪れた無人島で相思相愛であることを知り、二人は付き合い始める。準備の過程では、停電を原因とした水槽の水温上昇と酸素不足、水槽の濁りといったトラブルが発生するが、涼介と美砂の対処により解決する。また、涼介は併設展示用にマリンピアしおなぎの建築模型を作成する。