地球和月球的距离 地球和月球之间的平均距离是38万公里？这是如何测量出来的？

地月距离

很多人应该知道，地球和月球的距离是38万公里。但是在实际观察中，你也会发现月亮有时大，有时小。重要的是要知道月亮不会自己变大变小。所以，我们看到月亮，之所以大衰老，是因为月亮和地球的距离不同。越近看得越多，越远看得越少。这其实是因为月球绕地球的轨道不是圆形的，而是椭圆形的。

因此，测量地球和月球之间的距离是非常困难的。除了理论计算，怎么知道地球和月球的距离？如果用测量的方法，具体有哪些方法？今天我们就来说说这个问题。

测量地球和月球之间的距离

其实天文测距是天文学中很常见的问题，测距的方法有很多种。比如三角测量，光谱学，激光测距。

我们应该知道，测量地球和月球之间的距离不仅可以由现代人完成，也可以由古代人完成。所以，我们先来介绍一下古代的测量方法。

从前有一位古希腊天文学家，名叫伊巴谷，他发明了许多精巧的观测仪器。

为了测量地球和月球之间的距离，他假设阳光是平行光。然后在土耳其和亚历山大两个不同的地方观测到了日全食。

土耳其观测到了日全食，而亚历山大观测到了日偏食，月球覆盖了太阳的五分之四。

这可以算出月亮的视差。所谓视差，是指远离目标物体的两个不同观测点。在观察这个目标物体产生的方向差时，两个观测点和目标物体会形成一个夹角，即视差角。

有了视差，就可以构造出一个类似的三角形，用平面几何计算出地球到月球的距离为37万公里。可以说这已经接近我们目前测得的数值了。

激光测距

伊巴谷的方法其实只是一个近似值，并不能得到更准确的值。那怎么才能得到更准确的测量值呢？

如果我们在日常生活中测量距离，我们通常有一把尺子，但是哪里能找到这么长的尺子呢？即使有这么长的尺子，我们也不能拿这把尺子来测量。有没有可以代替尺子的不需要我们手的测距工具？

答案是:用激光。说白了就是用激光来回跑，然后通过时间*光速=距离，就可以得到地球和月球的距离。

但这也需要月球上有一面镜子或接收装置。事实上，这正是科学家所做的。具体来说就是这样。美苏争霸的时候，就开始了一轮军备竞赛，争夺空间技术。双方都在争夺谁先登上月球。后来阿姆斯特朗登上阿波罗11号登月，这是人类第一次实现载人登月。

在这次登月任务中，阿姆斯特朗等人要做很多事情，尤其是与科学研究有关的事情，比如收集月球表面的岩石样本等等。此外，在众多的任务中，还有与从地球到月球的测距相关的任务。他们需要在月球上放置一个激光测距镜阵列和一个无源月球地震仪。

但我们需要知道的是，只使用一个进行测距时，不可避免的会出现较大的误差。因此，在接下来的两个月里，还安排了返回反射器。科学家希望通过这种方式提高精确度。

除了NASA做的这些安排之外，苏联当时并没有实现载人登月，但他们也试图测量地球与月球的距离。他们还向月球发送了一些设备，包括两个激光测距镜阵列。

因此，实际上向月球发射了5套测距装置，其中4套运行良好，只有苏联1号月球车搭载的激光测距镜阵列工作不佳。然而，四个设备可以保证这种距离测量的准确性。

设备布置好后，剩下的就是进行具体的测距工作了。在NASA的安排下，利用利克天文台和麦克唐纳天文台捕获阿波罗11号反射器的激光测距回波信号。

除了美国，法国和日本的天文台也确实收到了这些信号。后来意大利、南非和中国云南的天文台都接收到了阿波罗15号反射镜的激光测距回波信号，这些天文台把精度控制在厘米级，可以说比伊巴谷法测得的数据要精确得多。

但我们需要知道的是，其实天文台接收到的信号根本就是光子。科学家使用激光的原因也在这里，因为激光比普通光更稳定。然而，当光子进入大气层时，它们可能会遇到许多干扰。况且光子参与电磁力，所以地球的磁性对光子也有很大的干扰。

同时，宇宙中的引力波也会干扰光子。如何消除这些干扰？

这不得不提科学家用的镜阵。在0.3平方米的面积上，这个装置被140多个多边形反射镜覆盖，然后月球上的装置被高度各向同性的脉冲激光束击中。为了保证精确度，科学家们甚至使用了原子钟，而且精确度可以达到10^-15s.

但即使我们这样做了，能顺利返回地球的光子也很少。因此，为了保证精度，科学家们进行了大规模的测距，积累了几十年的数据进行拟合，最终计算出月球的实际轨道，完成了测距任务。中国也在计划一个秦天项目，其中也有测量地球和月球之间距离的任务，S也使用激光测距。

在激光测距的过程中，其实有些理论已经得到了证实。比如科学家确认了一个发现，就是月球正在远离我们，每年大约3.8厘米。速度很慢，不用担心有一天看不见月亮。

科学实践永无止境。目前可以说激光测量的精度是最精确的。然而，未来可能会出现一些新技术来帮助科学家进行测量。这都是为了测量地球和月球之间的距离。