對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，測(cè)量地球與月球之間的距離并不是一件特別困難的事情。早在公元前2世紀(jì)，希臘的天文學(xué)家們已經(jīng)使用有效的測(cè)量方法初步測(cè)定了地月之間的距離。進(jìn)入20世紀(jì)后，不斷發(fā)展的無(wú)線電、光學(xué)和航天技術(shù)，又為地月距離的測(cè)量帶來(lái)更為精確的手段。現(xiàn)在，我們已經(jīng)可以將測(cè)量誤差控制到厘米量級(jí)。

視差法是天體距離測(cè)量中最原始也是最簡(jiǎn)潔的方法。兩個(gè)觀測(cè)者在不同位置對(duì)同一天體進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)兩個(gè)觀測(cè)者之間的距離，以及天體在天空平面中的位置差異，就能推算出地球與天體的距離。在古代，天文學(xué)家手中沒(méi)有足夠準(zhǔn)確的鐘表，難以確保測(cè)量能夠準(zhǔn)確地在相同時(shí)間進(jìn)行。因此，當(dāng)時(shí)的測(cè)量一般是借助月食等自然現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)同步測(cè)量。近代后，隨著測(cè)繪和授時(shí)技術(shù)的發(fā)展，天文學(xué)家們可以在同一經(jīng)度上布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，或者在約定的時(shí)間測(cè)量月球與特定恒星之間的角距離，由此推算地月距離。時(shí)至今日，一些天文愛(ài)好者仍然在通過(guò)這種方式，進(jìn)行業(yè)余的地月距離測(cè)量活動(dòng)。

第二次世界大戰(zhàn)期間，雷達(dá)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。20世紀(jì)五六十年代，相繼有科學(xué)家將雷達(dá)瞄準(zhǔn)了月球這個(gè)龐大的目標(biāo)，嘗試使用雷達(dá)測(cè)定地月距離。遺憾的是，由于雷達(dá)接收的無(wú)線電信號(hào)中噪聲太強(qiáng)，這種方式并沒(méi)有取得十分理想的效果，進(jìn)行了幾次概念性的試驗(yàn)后就不再使用。

激光測(cè)距是現(xiàn)代距離測(cè)量的常用手段。20世紀(jì)60年代初，一些天文學(xué)家利用月球表面反射激光，初步驗(yàn)證了這種方式測(cè)定地月距離的可行性。為了進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，執(zhí)行阿波羅登月任務(wù)的宇航員們將3臺(tái)角反射器安裝在月球表面。科學(xué)家們利用激光測(cè)距儀器，瞄準(zhǔn)月球上角反射器所在的位置發(fā)射一道激光后，通過(guò)捕捉角反射器反射回來(lái)的激光光子，計(jì)算激光在一去一回的過(guò)程中所花費(fèi)的時(shí)間并與光速相乘，就能得到地球和月球間的距離。要用激光準(zhǔn)確地照射到表面積并不大的角反射器，其難度與用槍擊中3公里之外正在移動(dòng)的硬幣一樣困難。由于光束不可避免的發(fā)散效應(yīng)，即便使用直徑長(zhǎng)達(dá)3米的大型望遠(yuǎn)鏡接收反射回的激光，也只能在激光發(fā)射1017個(gè)光子后才平均接收到一個(gè)光子。同時(shí)，在確定傳播延遲時(shí)間時(shí)，要考慮激光穿過(guò)地球大氣層時(shí)所發(fā)生的一些擾動(dòng)和變化，進(jìn)行相當(dāng)復(fù)雜的計(jì)算后才能得到高精度的地月距離數(shù)據(jù)。

除了阿波羅登月安裝的3臺(tái)角發(fā)射器外，蘇聯(lián)的無(wú)人月球探測(cè)器也在月球表面布置了2臺(tái)角發(fā)射器。世界各國(guó)的天文研究機(jī)構(gòu)都可以利用這些角反射器開(kāi)展地月距離測(cè)量工作。

目前，人們公認(rèn)的地月距離為384399公里。如果你有機(jī)會(huì)查閱到地月距離測(cè)量的原始數(shù)據(jù)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)地球和月球的距離有時(shí)高于或低于這一數(shù)值。這是因?yàn)樵虑驀@地球公轉(zhuǎn)的軌道是一個(gè)橢圓。天文界使用的地月距離實(shí)際是這一橢圓軌道半長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度。在月球繞地球公轉(zhuǎn)的過(guò)程中，與地球?qū)嶋H的最近距離約為356500公里，最遠(yuǎn)距離約為406700公里。