本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文
第一位登上月球的太空人阿姆斯特朗曾經說過：「我們之所以要去月球，因為這是人類面臨挑戰的本質，這是我們內心深處的靈魂的驅動所在。我們必須做這些事情，就像鮭魚逆流而上一樣。」
正如我們面對挑戰的強烈願望一樣，我們人類也有動力記錄我們所看到的。在我們早期的探索時代，例如玻里尼西亞對太平洋的探索或歐洲帆船時代，我們通過故事或文字或繪畫記錄我們的發現。而這些記錄，毫無疑問，都將會被後世人所銘記。
但是太空探索是獨一無二的，因為在我們進入太空的整個冒險過程中，除了文字和繪畫，我們還有機會接觸到攝影。以下10張照片，記錄了太空探索史上的10個偉大的第一次，有些很模糊，有些很清晰，然而除了照片之外，那些照片背後的故事，才是我們更應該銘記的豐碑：
第一張從太空拍攝的地球照片
1946年10月，第二次世界大戰結束不到一年，來自美國新墨西哥州的一組科學家和士兵向距離地面105公裡的太空發射了一枚V-2飛彈。這枚飛彈裝備了一個35毫米的照相機，它每隔1.5秒就會自動拍攝一張照片。
這些照片的拍攝高度，是之前的5倍，而當時的科學家們也成為了第一批看到從外太空拍攝的地球照片的人。雖然這些照片解析度極地，但它們讓人們第一次真正看到了地球的外貌，第一次從視覺上確認大地是球形的。在1946年至1950年期間，科學家們用這種方法從太空中拍攝了1000多張地球照片。
「他們欣喜若狂，像孩子一樣蹦蹦跳跳，」弗雷德·魯利（Fred Rulli）說，他是一個參加相機恢復隊的士兵。「科學家們簡直瘋了。」
其實，這些把相機送上太空的V-2火箭，其實是第二次世界大戰中，希特勒用於打擊英國本土「復仇武器」。早在20世紀20年代，德國的科學家們已經在研發這種由液態燃料推進的長距離攻擊武器。直到40年代，希特勒希望得到革命性的新武器，V-2火箭應運而生。但是由於成本高昂，加上美國和蘇聯的多方面幹擾，這種武器的生產數量並不多，對英國的威脅也不是很大。
第一張太陽的照片
太陽一直是人類整體存在的能量來源，但它的本質在很大程度上限制了我們對它的理解。太陽的細節常常很難察覺，因為即使我們用肉眼觀察它就已經是一種痛苦。像日冕和太陽黑子這樣的特徵在肉眼下通常是很痛苦的。
在1845年攝影的黎明時分，兩位法國物理學家拍攝到了第一張太陽圖像。路易斯·菲佐（Louis Fizeau）和萊恩·福柯（Lion Foucault）用一張12.7釐米的達格雷奧式照片第一次記錄了太陽的模樣。雖然肉眼觀察太陽黑子的歷史可以追溯到公元前28年，但這張照片清晰地描繪了當天的太陽黑子，並記錄了太陽的周期和變化。
事實上，1858年之後，科學家們每天的太陽記錄都是通過攝影來保存的。1858年至1872年期間，英國基尤天文臺的天文學家沃倫·德·拉魯（Warren de la Rue）拍攝並編目了3000多張太陽圖像。1860年，西班牙的科學家甚至捕捉到了日食的照片。
第一張從月球表面拍攝的照片
1966年2月3日，在多次失敗的嘗試之後，蘇聯成功地在月球上著陸了一艘無人駕駛的太空飛行器，月球9號。這艘飛船於降落在月球上一個叫做「海洋風暴」的區域。
月球9號使用安全氣囊來進行軟著陸，並配備了一個歷史悠久的炮塔攝像機。這是有史以來第一部在地球以外的天體表面拍攝照片的相機。
由於月球9號上沒有搭載太陽能電池板，只有電池提供有限的電力，所以它在著陸三天後就徹底停機了。但這足夠時間拍攝月球表面的照片並傳回地球。有趣的是，那第一張照片的數據被英國首先截取了，他們搶在蘇聯對外公布這張照片之前，將它公之於眾了。
第一張外星球閃電和極光的照片
1979年3月5日，旅行者1號宇宙飛船在木星歷史性的飛越過程中，首次在地球以外的天體上捕捉到了極光和閃電這兩種現象。這張由黑白兩色組成的微粒狀的圖片，顯示了木星上彎曲的地平線，被強大的極光所照亮的震撼景象。
在同一張照片中，用廣角鏡頭拍攝的是3分12秒，還發現了木星的行星風暴產生的閃電發出的明亮的光脈衝。此外，旅行者1號還在飛越過程中，還發現了地球以外的第一個活火山，木星環系統和兩顆人們沒有觀察到的衛星。
第一張太陽系「星際訪客」的照片
2017年10月19日，夏威夷大學的Pan-Starrs1望遠鏡檢測到一個特殊的物體（最初稱為1I/2017 U1）。最初，它被科學家們歸類為彗星。但是，當科學家們它發現它並沒有彗星樣的活動跡象（例如，沒有任何塵埃、冰或水的跡象）時，它被重新分類為小行星。
然而，這也沒有道理。這個物體雖然有小行星一樣加速度，但科學家們觀測到它旋轉時的亮度增加了10倍。這是因為它的形狀，這和我們太陽系所見的任何東西都不一樣。它又長又圓，明顯是一個來自太陽系外的天體。
這是第一個，也是迄今為止唯一一個，被證實起源於我們太陽系以外的天體。科學家們給它起了一個更合適的名字「oumuamua」（夏威夷語，意思是「從遠方來的信使」）。oumuamua的軌道計算表明它是通過現在的織女星系統到達我們這裡的。
oumuamua的照片只顯示了這名星際訪客的一個微小的一瞥。當它經過我們的時候，它以每小時31.5萬公裡的速度飛行，所以捕捉它圖像的望遠鏡必須跟蹤它的運動。所以就只能拍出這麼一張被恆星光點包圍的小白點的照片。
第一張彗星撞擊行星的照片
Shoemaker-Levy 9號是在1993年3月被發現的一顆彗星。科學家們在觀察了這個模糊的天體幾個月後，發現這是第一顆不圍繞太陽旋轉的彗星。它是繞著木星運行的，雖然它可能在那裡的軌道上運行了幾十年，但科學家們發現它正接近旅行的終點——它的軌道在一點點縮小，逐漸衝向木星的懷抱。一年多後，Shoemaker-Levy 9號彗星開始撞上了它所環繞的行星。
1994年7月16日至7月22日，Shoemaker-Levy 9衝入木星大氣層時，分裂成了21塊碎片。當時，伽利略號宇宙飛船正在前往木星的途中，離木星太遠，無法觀測到這一事件。但是全世界的天文學家都在地球上觀察這一壯麗的景象。
雖然碰撞發生在木星的遠側，而遠側朝向地球，但撞擊地點很快就出現在科學家的望遠鏡視野裡。Shoemaker-Levy 9號在木星表面留下了巨大的黑色斑塊，這個斑塊持續了至少一個月才被木星不斷變化的強烈風暴所吞噬。
第一張太陽系外行星的照片
雖然我們一直都知道太陽系之外的恆星一定有行星。然而，與它們環繞的大質量明亮恆星不同的是，這些系外行星又小又暗。即使使用非常強大的望遠鏡，它們也很難被發現。為了觀察外行星，我們需要比傳統望遠鏡更先進的設備。
以精確命名的超大望遠鏡（VLT）陣列，該陣列由四個直徑8.2米的望遠鏡（它們的名字分別為安圖、庫恩、梅利帕爾和耶普恩）和四個直徑1.8米的輔助望遠鏡組成，它們可以彼此獨立或共同工作。每一臺望遠鏡都可以感知比肉眼弱40億倍的光。當該設備作為一個團隊工作時，它們的性能可以提升至每一臺的25倍！
利用這項不可思議的技術，我們拍攝到了第一張外行星的圖像，這項技術使這張創造歷史的照片成為可能。這顆系外行星繞著一顆距離我們230光年的褐矮星運行，其大小是木星的五倍。雖然已經發現了其他的系外行星，但這是第一個大到可以直接成像的行星。
第一張系外行星的星環的照片
正如前面所說，發現系外行星都已經非常難了，你可以想像，發現系外行星的星環有多難。這是利用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列（ALMA），天文學家能夠捕捉到系外的一顆行星周圍一圈碎片的圖像
第一張黑洞的照片
黑洞是一種天體現象，由於其神秘的性質和在流行文化中的出現頻率，它在人們心中幾乎達到了神話的地位。這些物體有著人們無法想像的質量和引力，以至於任何東西，包括光，都不可能從它們的無休止的引力中逃脫。
實際上，要捕捉黑洞的圖像是不可能的，因為沒有光、無線電波或其他任何東西能從它的活動視界中逃逸出來。因此，更準確地說，這是黑洞輪廓的第一張圖像——與它所消耗的熾熱物質形成對比的黑洞陰影。
拍攝這張照片需要一組同時工作的天文望遠鏡。前面我們討論了VLT陣列以及它的許多望遠鏡是如何協調工作的。在全球範圍內，捕捉黑洞輪廓的圖像也是採用了相同的基本方法。
為了得到黑洞的照片，科學家們動用了一個稱為事件地平線望遠鏡（eht）的望遠鏡網絡。許多來自地球各地的望遠鏡都是同步的，以觀察這個太空中的單個物體。兩個相距最遠的望遠鏡分別位於南極和西班牙。
第一張超新星爆炸後的「倖存者」的照片
超新星是已知存在於太空中最強大的爆炸。它們釋放出可怕的力量，以至於一顆超新星，即使在離我們很遠的宇宙距離上，仍然可以如此明亮，甚至有可能在白天都清晰可見。在1054年的記錄中，有一顆這樣的超新星在天空中「懸掛」了一個月，在明亮的白天都清晰可見。有時，這些爆炸發生在恆星生命周期的盡頭。
宇宙中的許多恆星是成對或三連體存在的（不像我們的太陽是單獨存在的）。在這樣一個系統中，一顆恆星可以吞噬它的其他恆星的氫。在數百萬年的時間裡，一顆恆星搶走了它的伴星外層的氫鞘，氫鞘是從核心向外輸送能量的。沒有這個外殼，恆星就變得不穩定，就很容易發生超新星爆炸。
爆炸發生十年後，當爆炸產生的光線變暗時，哈勃太空望遠鏡能夠捕捉到一幅與以往不同的圖像。這張照片顯示了一顆超新星爆炸的倖存者，這顆超新星在早期吞噬了它的伴星的氫鞘，並導致它的夥伴爆炸。但幸運的是，它在爆炸中存活了下來，並且被哈勃望遠鏡捕捉到。
埃隆·馬斯克說過：「探索太空，是根植於我們人類內心流浪的火種」。在這一次次偉大的探索中，這些或模糊或清洗的照片，記錄了這些偉大的時刻。我們相信，在未來，我們探索太空還會有更多的「第一次」，更多的裡程碑被創造。因為，我們人類探索太空的步伐，從未停息。