在此期間，張衡已經(jīng)在天文、陰陽(yáng)、歷算等領(lǐng)域取得了極高的成就，尤其對(duì)《玄經(jīng)》的研究更是如癡如醉。當(dāng)時(shí)，大將軍鄧騭十分贊賞張衡的才華，多次向他發(fā)出征召，但張衡卻始終不為所動(dòng)。終于，在永初四年（公元  110  年），張衡完成了他的杰作——《南都賦》。這部作品以其華麗的辭藻和深邃的思想，展現(xiàn)出張衡卓越的文學(xué)才華和深厚的文化底蘊(yùn)。

  元初二年（公元  115  年），張衡被任命為太史令，負(fù)責(zé)掌管天文、星歷、術(shù)算以及典籍等諸多事務(wù)。自此之后，他邁入了自己科學(xué)創(chuàng)造力最為蓬勃、科學(xué)成果最為斐然的輝煌時(shí)期。

  僅僅兩年后，即元初四年，張衡成功發(fā)明出一種由水力驅(qū)動(dòng)的渾天儀。在此期間，他還相繼撰寫了《地形圖》《渾儀圖注》《漏水轉(zhuǎn)渾天儀注》《靈憲》《靈憲圖》《算罔論》等一系列著作，而其中的《靈憲》更是成為了我國(guó)首部天文學(xué)理論巨著。

  時(shí)光荏苒，在建光元年（公元  121  年），太后鄧綏駕崩，漢安帝開始親自執(zhí)政。張衡隨即轉(zhuǎn)任公車司馬令，肩負(fù)起宮廷中司馬門的警備與接待之責(zé)。在這段時(shí)間里，他又完成了《與特進(jìn)書》《同周興議歷》《東巡誥》《日蝕上表》等重要作品的創(chuàng)作。

  張衡從不貪圖功名利祿，即使多年來(lái)一直未能得到升職加薪，但依然堅(jiān)持自己的原則。終于，在順帝永建元年（公元  126  年），張衡重新?lián)瘟颂妨钜宦殹?br/>
  然而，張衡的才華遠(yuǎn)不止于此。在陽(yáng)嘉元年（公元  132  年），他憑借著驚人的創(chuàng)造力發(fā)明了世界上第一臺(tái)能夠測(cè)量地震方向的儀器——地動(dòng)儀！這一偉大發(fā)明讓世人對(duì)他的智慧和才能贊嘆不已。

  不僅如此，張衡還曾經(jīng)研制出用于觀測(cè)氣象的儀器——候風(fēng)儀，以及能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)向的三輪指南車和自動(dòng)起飛的木雕。這些發(fā)明無(wú)疑展示了他在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的卓越成就。

  面對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的“讖緯之學(xué)”，張衡毫不畏懼，毅然上疏《論貢舉疏》，深刻揭露了讖緯的荒謬之處。在此期間，他還創(chuàng)作了眾多杰出的作品，如《順帝封事》《鴻賦并序》《舞賦并序》《羽獵賦》《陳事疏》等，充分展現(xiàn)了他在文學(xué)方面的深厚造詣。

  陽(yáng)嘉二年（公元  133  年），張衡升任了侍中一職。有一天，漢順帝在內(nèi)廷召見張衡，并向他詢問被天下人所痛恨的人究竟是誰(shuí)。這時(shí)候，那些宦官們心里非常緊張，生怕張衡會(huì)說出他們的壞話來(lái)。于是，他們一個(gè)個(gè)都惡狠狠地盯著張衡，企圖用這種方式讓張衡閉嘴。

  面對(duì)這樣的情景，張衡感到十分無(wú)奈。他知道，如果自己說實(shí)話，肯定會(huì)遭到這些宦官的報(bào)復(fù)；但如果不說實(shí)話，又會(huì)違背自己的良心。最終，張衡不得不說了一些假話來(lái)應(yīng)對(duì)皇帝的問題，然后匆匆忙忙地離開了內(nèi)廷。

  回到家中的張衡，心情久久不能平靜。他開始思考起自己的處境來(lái)。他覺得，人生的吉兇禍福往往是難以預(yù)料的，而且其中的道理也是非常深?yuàn)W微妙的，一般人很難弄明白。為了能夠保住自己和家人的性命安全，張衡決定要想辦法尋找一種解脫之道。

  經(jīng)過深思熟慮之后，張衡寫下了一篇名為《思玄賦》的文章。在這篇文章中，他充分發(fā)揮了自己的想象力和才華，通過描寫神仙世界的美好和神秘，以及人類社會(huì)的種種弊病和缺陷，表達(dá)出了自己對(duì)于人生和命運(yùn)的深刻思考，同時(shí)也寄托了自己對(duì)于理想生活的向往之情。

  張衡經(jīng)常陪伴在順帝左右，但他從未投靠過宦官集團(tuán)。然而，宦官集團(tuán)卻一直將他視為心腹大患，并不斷地向順帝進(jìn)獻(xiàn)讒言。終于，在永和二年（公元  137  年），張衡被排擠離開京城，出任河間相。

  河間王劉政生活奢靡放縱，毫不遵守法律紀(jì)律；此外，還有許多豪強(qiáng)之徒聚集在一起作亂。張衡到任后，立刻嚴(yán)明法紀(jì)，嚴(yán)厲打擊豪強(qiáng)勢(shì)力，同時(shí)通過暗中探查掌握了奸黨的姓名，然后迅速將他們一網(wǎng)打盡。一時(shí)間，整個(gè)地區(qū)變得嚴(yán)肅而井然有序，他因執(zhí)政清廉而聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。

  然而，此時(shí)的張衡已經(jīng)深感朝廷的腐敗，意識(shí)到自己的志向難以實(shí)現(xiàn)。于是，他寫下了《怨篇》和《四愁詩(shī)》來(lái)抒發(fā)內(nèi)心的情感。此外，他還創(chuàng)作了《髑髏賦》和《冢賦》等作品。

  永和三年（公元  138  年），張衡創(chuàng)作了《歸田賦》，并上書請(qǐng)求辭官還鄉(xiāng)。皇帝批準(zhǔn)了他的請(qǐng)求，讓他返回京城，并征召他擔(dān)任尚書一職。第二年，張衡在憂郁和凄涼的晚年心境中，病逝于尚書任上，享年六十二歲。