Місяць є найближчим до Землі небесним світилом. Про це знали ще стародавні вдумливі спостерігачі. Добре розуміючи, що під час сонячних затемнень Місяць загороджує Сонце від Землі, вони робили з цього правильний висновок - що Місяць ближче до Землі, ніж Сонце. Вони, без сумніву, не раз спостерігали і покриття зірок Місяцем.
На 2 показано покриття Місяцем яскравої зірки Альдебарану в сузір'ї Телець: дві послідовні фотографії, зроблені за допомогою телескопа, показують поступове наближення Місяця до зірки. Спостереження таких покриттів зірок Місяцем ясно говорять про те, що зірки знаходяться далі за Місяць.
Ще близько 2200 років тому була зроблена перша з відомих нам спроб якщо не визначити відстань до Місяця, то принаймні хоча б порівняти його з відстанню до інших небесних світил. Це зробив в III столітті до нашої ери олександрійський астроном Аристарх Самоський. він порівняв відстані до Місяця і до Сонця як сторони деякого трикутника.
У всякому трикутнику, яку б форму він ні мав, сума всіх кутів завжди дорівнює 180 °. Значить, якщо відомі два кути, легко обчислюється і третій кут.
Аристарх зрозумів, що в той момент, коли Місяць із Землі видно як половина кола, кут при Л (див. 3), що утворюється лініями, спрямованими від Місяця до Землі м від Місяця до Сонця, повинен мати 90 °, тобто бути прямим. Це випливало з того, що в цей момент із Землі видно рівно половина освітлюється Сонцем півкулі Місяця. При всіх інших положеннях Місяця ми бачимо або більшу частину Місяця, або меншу.
Необхідно було виміряти кут при 3? - кут, утворений лініями, спрямованими від Землі до Сонця і до Місяця. Це Арі- ста рх і спробував зробити шляхом вимірювань.
За Аристарху, кут при 3 повинен був мати 87 °, а, значить, третій кут при С - 3 °. Маючи ці дані, Аристарх накреслив трикутник з такими кутами; в ньому лінія ЗС виявилася більшою лінії ЗЛ в 19 разів. Цей трикутник повинен бути абсолютно подібний трикутнику, утвореному Сонцем, Місяцем і Землею в зазначений момент. А так як в подібних трикутниках, як відомо, відносини сторін однакові, то і відстань від Землі до Сонця в порівнянні з відстанню від Землі до Місяця, по Аристарху, виявлялося в 19 разів більшим.
У Аристарха не було скільки-небудь точних інструментів для цього виміру. Та й визначити момент, коли кут виявляється прямим, було справою надзвичайно важким. І результат, який отримав Аристарх, опинявся дуже далеким від тих даних, які ми маємо тепер.
Тільки в XVII столітті, через дев'ятнадцять століть після Аристарха, були отримані ближчі до дійсності дані на цей рахунок. Вони уточнювалися ще й пізніше. Сучасні дані говорять, що Аристарх помилився більш ніж в двадцять разів, так як відстань від Землі до Сонця перевищує відстань від Землі до Місяця майже в 400 разів. Це стало відомим тільки тоді, коли техніка такого роду вимірювань стала незрівнянно вище, ніж в давнину, і коли накопичилося достатньо спостережень для потрібних висновків.
В даний час відстань до Місяця виміряна з надзвичайною точністю. Для визначення його зовсім не було потрібно здійснювати подорож до Місяця. Адже і на земній поверхні виробляються точні вимірювання відстаней до недоступних предметів, наприклад, землемірами при складанні планів або артилеристами при стрільбі по віддаленій цілі.
Суть цих вимірів також зводиться до визначення кутів, а по ним і сторін різних геометричних фігур.
Відомо, що близькі предмети зміщуються на тлі більш далеких, якщо ми пересуваємося в ту або іншу сторону. Напри- б заходів, якщо спостерігач посунеться вправо або вліво від точки А (4), то жердину, зображений на малюнку, буде йому видно в першому випадку лівіше фабричної труби, а в другому випадку - правіше. Цей зсув називається параллактическим, від грецького слова «параллаксіс», що означає «відхилення». Відхилення буде тим більше, чим ближче ми опинимося до предмету, зміщення якого спостерігаємо, і чим більше наше власне зсув щодо цього предмета в ту і іншу сторону.
Існує сувора залежність розмірів параллактического усунення від величини пересування спостерігача і його відстані від предмета, зміщення якого спостерігається.
Місяць, що знаходиться ближче до Землі, ніж зірки, повинна для спостерігачів зміщуватися щодо зірок. Але, звичайно, для того, щоб це зміщення стало досить помітним, треба спостерігати Місяць з дуже віддалених один від одного місць. Для вимірювань беруть пункти, віддалені один від одного на тисячі кілометрів.
На 5 схематично, з грубим зменшенням відстані, показано параллактическое зміщення Місяця на тлі зірок, що відбувається при спостереженні її з двох пунктів: М (Москва), Ю (південний край Африки); відстань між ними близько десяти тисяч кілометрів. З точки М Місяць повинна бути видна біля зірки 1, а з точки Ю - біля зірки 2.
Спостереження параллактического усунення Місяця виробляються одночасно двома спостерігачами.
Як вже було сказано, чим більше наше зміщення, т. Е. Чим далі знаходяться один від одного спостережні пункти, тим більше буде і параллактическое зміщення спостережуваного предмета. За величиною цього зміщення і за відстанню спостережних пунктів один від одного можна точно встановити і відстань до предмета, в даному випадку-до Місяця.
Багаторазові визначення відстані до Місяця, і до того ж різними способами, дають наступне число; 384 404 км, рахуючи від центру Землі до центру Місяця. На цій відстані земну кулю можна було б умістити поспіль тридцять разів. Світло, що проходить в одну секунду близько трьохсот тисяч кілометрів, пройшов би відстань від Місяця до Землі трохи довше, ніж за одну секунду.
Відстань до Місяця майже в чотириста разів менше відстані до Сонця, яке дорівнює 149 500 ТОВ км, і в сто з гаком разів менше відстані до найближчих до нас планет Венери і Марса. Значить, Луна-найближче до нас небесне тіло.
Зазначене відстань до Місяця є середнім, так як Місяць, при своєму русі навколо Землі, буває і ближче до Землі, і далі. В апогеї, тобто в найбільшому видаленні від Землі, відстань до Місяця збільшується до 407 ТОВ км, ав перигеї, тобто в найбільшому наближенні до Землі, зменшується до 357 000 км.
Завдяки цій зміні відстані до Місяця змінюються і видимі розміри Місяця на небі, що наочно показано на б.
Після того як відстань до Місяця стало відомо, стало можливим отримати про Місяць і всі інші відомості, що стосуються її розмірів, маси та щільності.