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测量日地距离的方法有好几种，一种是利用金星凌日（即太阳—金星—地球刚好在一条直线上），历史上就是用这种方法测出地球到太阳的距离的。现在也是这样算出日地平均距离，即从地球上发出一束雷达波，打到金星上面，再从金星上反射回来。 1726年哈雷就提出利用不同地点观测金星凌日来测量日地距离的方法。 1677年，21岁的哈雷对将要发生在1761年的金星凌日作了预报，他明白，自己是无法亲自看到那年的金星凌日了。

但哈雷相信，只要通过观测金星凌日得到了金星的视直径，并且知道金星的公转周期，则太阳视差可以很容易地由开普勒第三定律推算出来，从而计算日地距离。 1761年，果然如哈雷所料，出现了金星凌日，但由于金星路径太过接近太阳边缘，无法精确测量。天文学家们只好相约8年后，1769年的另一次金星凌日时再完成哈雷这桩壮志。 1769年5月23日，在欧洲天文学家与航行至塔希提岛的库克船长合作观测下，终于得到精确的观测资料。

值得一提的是，当时英法两国正在交战，但为了完成这项历史性的科学探测任务，法国政府特别下令海军不但不得攻击库克船长的奋进号（ENDEAVOUR），还必须保护其航行安全。正是在这种国际合作之下，数百年来未解的“天文单位”才得以在这难得的天象机会下见诸于世人。 1771年，法国天文学家拉朗德（Lalande）根据这次珍贵的观测资料，首次算出了地球与太阳间的距离大约为1。

52~1。54亿公里，与今日的测量值1。49597870691亿公里甚为接近。

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