天文學可能是最古老的科學。世界各地的古代文明無一不例外都關注著天空和星星，但是直到17世紀的科學啟蒙時代的到來，天文學家才能夠掌握天空的實際情況。這些新發現最終將促進我們不斷去探索宇宙新天地。今天擁有的宇宙豐富而迷人的圖畫，離不開那些開創性的發明或發現。不得不說天文學上開創性的東西在宇宙研究領域是重要裡程碑。
10、第一顆猜測的星星就像太陽
人們已經繪製了數千年的恆星圖，但是在大多數時間裡，沒人知道它們是什麼。直到16世紀，人們才意識到恆星與太陽是一樣的，但是距離確實非常遙遠。1584年，義大利哲學家喬治·布魯諾（Giordano Bruno）提出了很多我們現在所熟悉的正確理論。他說，恆星就像太陽一樣，離地球很遠，甚至可能在固定軌道上有像我們這樣的世界。他還猜測宇宙可能無限大。在16世紀，在天文學問題上如果比較激進的話是會引來麻煩的。天主教會於1592年監禁了布魯諾。八年後，他被燒死。在接下來的一百年裡，他的想法理論被科學家普遍接受。
9、首先定義用於測量恆星間距離的術語「光年」
當科學家們開始關注星星之間的的距離時候，他們心中就有了疑問：到底星星之間的距離有多遠？第一次測量恆星之間距離的是俄羅斯天文學家Friedrich Bessell。他測出的恆星叫61天鵝座（Cygnus），其測量值相當於站在舊金山，看著紐約的一個披薩，然後算出距披薩有多少英裡。1838年，他使用所謂的視差技術得出了10.3光年的距離，與現代所測量到的11.4光年相差不大。當時真是一個驚人的距離。總體而言，貝塞爾為天文學做出了巨大貢獻，他為後人描繪了驚人的50,000顆恆星的位置。
8、第一臺望遠鏡
第一項望遠鏡專利是由荷蘭眼鏡製造商漢斯利珀希（Hans Lippershey）申請的。1608年，他創造了一種能夠產生3倍放大率的設備。但是，像所有重大技術突破一樣，望遠鏡的發明也引起爭議。這也是顯微鏡發明的故事，因為那時兩種儀器都是同一技術。利珀希（Lippershey）的米德爾堡（Middelburg）鎮也是漢斯（Hans）和扎卡裡亞斯·揚森（Zacharias Janssen）的故鄉，後者是一對父子鏡頭製作團隊，他們對這項發明極其不滿，並指責利珀希（Lippershey）犯有許多罪行。另一位荷蘭眼鏡製造商，阿爾克馬爾（Alkmaar）的雅各布·米蒂烏斯（Jacob Metius）在幾周後申請了與利珀西（Lippershey）類似的專利。荷蘭的眼鏡製造商們之間忙得不可開交，他們爭論誰拿出了這种放大裝置，實際上他們都沒有對它進行任何天文學的研究。這項著名的榮譽歸功於伽利略，我們先前已經討論過其無數成就。伽利略的望遠鏡最終能觀察的距離達到了原始望遠鏡的10倍。
7、小行星首次發現
太陽系中有超過一百萬顆小行星。通常這些行星都非常小。最大的是穀神星（Ceres），它位於小行星帶中，是一個矮行星，跟月球相比只是一小部分。因為它們是如此之小，以至於天文學家直到1801年才真正發現它們。瑞士科學家朱塞佩·皮亞齊（Giuseppe Piazzi）正在觀察恆星，當時他注意到一個相對微弱的恆星一直在運動。經過幾周的觀察，他認為也許他發現了一顆沒有尾巴的彗星，儘管後來被歸類為行星。實際上，事實並非如此，就像他發現穀神星一樣。在某些方面，早期的天文學家認為小行星是令人討厭的事情。他們習慣在星星照片上留下條紋做標記，這些小行星獲得了「天空害蟲」的綽號。在近100年後發現了地球附近的第一批小行星，為「深度撞擊」和「世界末日」等研究開啟了道路。
6、光譜的首次使用
「在所有物體中，行星是在我們看來變化最小的行星。我們可以通過肉眼確定它們的形式、距離、體積和運動，但我們對其化學或礦物結構一無所知。」法國哲學家奧古斯特·孔德（Auguste Comte）在1842年這樣寫道。當時，弄清楚它們是由什麼組成的，就意味著要把它們送入實驗室，這對於恆星和行星來說是不可能的。糾正Comte錯誤的技術被稱為光譜學。從根本上講，這是一種使光線通過光柵到達表面並產生線條圖案的方法。每個元素髮出不同波長的光，每個波長產生不同的線條圖案。在星光（或來自其他任何地方的光）上傳播的過程中，即使在距離遙不可及上，也可以確定天體的組成。19世紀初發明這項技術的人是約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫（Joseph von Fraunhofer），他用它來分析日月光。弗勞恩霍夫（Fraunhofer）還創建了高度計，該高度計允許Bessel進行距離測量。
5、太空中物體的第一張照片
肉眼觀察能夠獲取產生關於太陽系的大量信息，但是它有一些顯著的局限性。19世紀攝影技術的發明對天文學家來說是一個巨大的福音。第一個將照相機對準天空的人是1839年的路易斯·達蓋爾（Louis Daguerre）。他通過在天空中慢慢跟蹤月亮的方法來繪製了月球照片。不幸的是他的實驗室不久後就被燒毀了，所以我們沒有他的工作記錄。倖存下來的最古老的月球照片是約翰·亞當斯·懷普爾（John Adams Whipple）於1851年製作的。達蓋爾的貢獻仍然得到認可，因為照片的類型被稱為「daguerreotype」。
4、可見光譜之外的首次測量到
攝影和肉眼觀察都有共同的局限性，它們都依賴於可見光譜。如今，天文學家從電磁頻譜一端的無線電波到另一端的伽瑪射線觀察天空中的一切事物，從而為我們收集提供了有關宇宙的大量信息。英國物理學家威廉·赫歇爾（William Herschel）在1800年發現了波長比光稍長的紅外光。這是我們注意到的第一個來自太空的不可見輻射。查爾斯皮亞齊·史密斯花了半個多世紀測量從月球輻射的可見光，他在1856年做出了非常大的貢獻，在1870年由羅斯的第四伯爵使用的紅外測量估算出月球表面的溫度為500°F（儘管我們現在知道白天約為250°F）。正如當時的英國雜誌《旁觀者》所寫：「從科學中得知，滿月是如此熾熱，以至於我們所知的任何生物都無法長期與她受熱的表面接觸，這真是有趣。這是科學使我們尊重衛星的最新消息。」
3、日食的首次預測
很多人最早注意到的關於天堂的事情之一就是它們遵循了某種模式。如果他們開始發明發條，他們可能會把它用作陳詞濫調的類比。能夠預測行星將在何處的能力早於任何人對它們是什麼的概念。我們能夠預測的最令人印象深刻的天上奇觀是日食。在公元前585年，米勒泰勒斯（Thales of Milete）預測了一個日食的出現。希臘歷史學家希羅多德斯（Herodotus）記錄說，泰勒斯預測的日蝕與兩個帝國在如今的土耳其之間的戰鬥相吻合。日蝕使士兵放下武器，不久之後又籤署了和平條約，結束了15年的戰爭。不幸的是，天文事件不再能夠解決國際衝突。
2、光速的首先次測量
貝塞爾（Bessell）對61天鵝座的距離進行觀測，他之所以能夠這樣做，是因為他知道光速這個概念。丹麥天文學家奧勒·羅默（Ole Roemer）大約在兩個世紀之前就觀察到了這一現象。那時，人們還是質疑光是否具有速度，因為許多自然哲學家認為光在點之間的運動是瞬時的，或者它是如此之快以至於沒有任何實際的區別。羅默一直在測量木星的月蝕以達到航行目的。他發現，在多年的歷程中，日食發生的時間比預計的晚於地球距木星軌道最遠的時間，而日食發生的時間早於行星相對較近的時間。羅默（Roemer）認為這可能是因為當距離更大時，光到達地球所需的時間更長，反之亦然。荷蘭科學家克裡斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）對Roemer數據進行的一些粗略計算得出，光的數字每秒為210,824公裡（131,000英裡），與真實的數字299,792公裡（186,000英裡）相差不遠。
1、別的星系首次被觀察到
除了我們自己的銀河系外，我們注意到的另一個銀河系的最早記錄還可以追溯到公元964年。是由波斯天文學家Abd-al-Rahman Al Sufi進行觀察的，他發現了我們最近的鄰居Andromeda（仙女座），稱其為「小雲」。1924年，哈勃在天文學家仙女座上嘗試用他的望遠鏡觀察，並利用對恆星亮度的測量來確定它距離地球有860,000光年，遠遠超出了銀河系的邊緣。那時，有人錯誤的認為銀河系實際上可能是宇宙的範圍。