這里是大學(xué)生的新媒體實(shí)驗(yàn)室 ?

這是人類首次拍攝到的黑洞照片，宛如新月結(jié)構(gòu)，中央部分是黑暗的，由事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝。

輪到你了：如果要評(píng)選出2019年最有價(jià)值和最受期待的照片，那么非上面這張照片莫屬。它來(lái)自5500萬(wàn)光年外的M87星系。為了捕獲這個(gè)圖像，過(guò)去十年里全球8個(gè)天文臺(tái)聯(lián)合起來(lái)組成“事件視界望遠(yuǎn)鏡”陣列，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)銀河系中心的黑洞，從2017年開(kāi)始拍攝，歷經(jīng)2年時(shí)間才把它“洗”出來(lái)。

它無(wú)論對(duì)于人類還是攝影來(lái)說(shuō)都意義非凡。其實(shí)，自攝影術(shù)發(fā)明之初，就不斷有攝影師嘗試拍攝太空的景象，今天輪到你了將帶大家回顧那些具有紀(jì)念意義的照片。

美國(guó)醫(yī)生和業(yè)余天文學(xué)家Henry Draper使用折射望遠(yuǎn)鏡拍照

雖然望遠(yuǎn)鏡在1609年就已經(jīng)為天文學(xué)家使用，但在攝影發(fā)明之前，觀測(cè)仍然是天文學(xué)主要的研究方法。直到19世紀(jì)，攝影徹底改變了專業(yè)天文研究領(lǐng)域，通過(guò)在底片上進(jìn)行長(zhǎng)曝光，我們得以記錄了成千上萬(wàn)的天體和星云。

天文攝影作為一種科學(xué)工具，最早由一群實(shí)驗(yàn)愛(ài)好者和業(yè)余天文學(xué)家創(chuàng)立，除了能夠記錄像月亮，太陽(yáng)和行星等大型物體的細(xì)節(jié)之外，天文攝影還能夠?qū)θ搜劭床灰?jiàn)的物體進(jìn)行成像，比如黯淡的恒星，星云和星系。

由John William Draper拍攝的現(xiàn)存最早的月亮銀版照片，1840年

目前已知的最早的天文攝影嘗試是銀版攝影術(shù)的發(fā)明者Louis Jacques Dandé Daguerre在1839年拍攝的月球。但因?yàn)檎障鄼C(jī)長(zhǎng)時(shí)間曝光導(dǎo)致失焦，最后只拍到了一個(gè)模糊的光點(diǎn)。

隨后，紐約大學(xué)化學(xué)教授John William Draper拍攝了一個(gè)更清晰的版本，他使用5英寸反射望遠(yuǎn)鏡曝光20分鐘，成功制作了第一張完好的月球圖像。

第一張?zhí)?yáng)的銀版照片于1845年4月2日由LéonFoucault和Hippolyte Fizeau拍攝

太陽(yáng)則可能是由法國(guó)物理學(xué)家LéonFoucault和Hippolyte Fizeau在1845年首次拍攝的。順帶一提，1842年意大利物理學(xué)家Gian Alessandro Majocchi在他的家鄉(xiāng)米蘭發(fā)生的日食期間，嘗試拍攝第一張日食照片，但因?yàn)榧夹g(shù)條件沒(méi)有成功。

這個(gè)愿望最終在1951年被俄國(guó)人Berkowski實(shí)現(xiàn)：他把望遠(yuǎn)鏡裝在了哥尼斯堡天文臺(tái)的太陽(yáng)儀上，在日食開(kāi)始后，將一個(gè)銀版放在望遠(yuǎn)鏡的焦點(diǎn)上曝光了84秒，獲得了日食的成像。

1851年7月28日，由一位名叫Berkowski的達(dá)蓋爾照相法攝影師拍攝的第一張日食照片

但早期的攝影方法也有其局限性。銀版照相法的速度太慢，除了比較亮的物體之外，其他都無(wú)法很好地記錄下來(lái)，而且濕版火棉膠在曝光時(shí)間上也很有限。

由于捕獲光線相對(duì)較弱的天體所需的曝光時(shí)間很長(zhǎng)，所以許多技術(shù)問(wèn)題必須克服。包括建造能使望遠(yuǎn)鏡以恒定速率旋轉(zhuǎn)的機(jī)器，以及如何讓望遠(yuǎn)鏡足夠穩(wěn)固，確保它們?cè)谄毓膺^(guò)程中不會(huì)失焦等等。

1880年，Henry Draper拍攝了歷史上第一張獵戶座星云的照片

19世紀(jì)末干版攝影的引入，幫助天文攝影成為一項(xiàng)更為嚴(yán)肅的研究。它可以對(duì)恒星進(jìn)行更清晰的成像，探索宇宙中更深處的星系。

1876年，William Huggins爵士夫婦首次將它用于記錄天體光譜的研究。1880年，Henry Draper使用新的干版工藝，用11英寸折射望遠(yuǎn)鏡對(duì)獵戶座星云曝光了51分鐘，得到了歷史上第一張星云照片。

Andrew Ainslie Common在1883年拍攝的相同星云，證明利用長(zhǎng)時(shí)間曝光可以拍到人眼看不見(jiàn)的星星

1883年，天文攝影領(lǐng)域出現(xiàn)了重大突破。當(dāng)時(shí)，業(yè)余天文愛(ài)好者Andrew Ainslie Common在位于倫敦郊外的家中后院建造了一臺(tái)36英寸的反射望遠(yuǎn)鏡，用干板工藝記錄了同一個(gè)星云。這張照片曝光時(shí)間長(zhǎng)達(dá)60分鐘，并首次拍到了肉眼無(wú)法看到的星星。

拍攝于1917年的M81星云照片

20世紀(jì)初，全世界開(kāi)始建造專門(mén)用于攝影成像的精密大型反射望遠(yuǎn)鏡，包括在本世紀(jì)中葉的200英寸的巨型Hale望遠(yuǎn)鏡和48英寸的Samuel Oschin望遠(yuǎn)鏡，都在致力于突破膠片攝影的極限。

盡管傳統(tǒng)攝影在技術(shù)領(lǐng)域取得了一些進(jìn)展，但自20世紀(jì)70年代CCD（電荷耦合器件）問(wèn)世以來(lái)，照相版逐漸被電子成像所取代。CCD的光敏性更強(qiáng)，不會(huì)像膠片那樣因長(zhǎng)時(shí)間曝光而降低靈敏度，而且擁有在更寬的光譜范圍內(nèi)記錄的能力，并能簡(jiǎn)化信息的存儲(chǔ)，這從根本上改變了天文攝影。

電子成像的M33螺旋星云

如今，我們的技術(shù)要比150年前先進(jìn)得多。利用數(shù)字?jǐn)z影設(shè)備及其相應(yīng)軟件，捕捉太空之美對(duì)于科學(xué)家和業(yè)余攝影師來(lái)說(shuō)都不再困難。甚至連宇宙中最黑暗和神秘的存在——黑洞，也逐漸揭開(kāi)了它的面紗。

但不可否認(rèn)的是，正是因?yàn)橛辛诉@些驚人的圖像，我們才學(xué)到了更多，并激發(fā)著好奇心繼續(xù)探索有關(guān)宇宙的知識(shí)。

2013年，業(yè)余攝影師Meleg的個(gè)人作品，M33星云

編輯 / Zhang Yehong