Por un campo de investigación llamado astrometría, con múltiples métodos diferentes involucrados para determinar la distancia, posición, tamaño, masa, etc. u objetos celestes. Recientemente, este campo de investigación ha sido noticia repetidamente al descubrir miles de exoplanetas.
Un método (paralaje) es medir el ángulo (p. Ej., Una estrella fija en el fondo) desde dos posiciones diferentes. Si conoce la distancia entre las posiciones y el cambio de ángulo, lo que queda es una trigonometría algo simple.
Puede encontrar un resumen muy agradable en la última sección de esta fuente: http://spaceplace.nasa.gov/revie…
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Si tiene conocimiento de la posición de la Tierra y Marte en un momento específico y un modelo de su movimiento (por ejemplo, órbitas Keplerianas sobre el Sol) puede calcular la distancia (predicha) entre los dos planetas en cualquier momento, simplemente restando el vector de posición de la Tierra desde el vector de posición de Marte.
