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这次航海考察的贡献不仅在于到达目的地后的新发现，旅途本身也是一种科学贡献。
船上储藏的是特殊食物，比如德式酸菜、浓缩柠檬汁和麦芽汁。
人们希望这些食物能预防坏血病。
同时，库克也非常注意船上的卫生情况。
1768年8月25日，“奋进”
号从普利茅斯出发。
库克的计划是绕过南美洲最南端，然后驶向塔希提岛。
在马德拉把新鲜食物储备装上船后，库克的船于11月到达了里约热内卢。
1769年1月，他们看到了合恩角。
3个月后，“奋进”
号在塔希提岛的马塔维海湾抛锚停船。
库克在饮食方面的措施很有效。
在长时间的航行中，尽管有4人因意外去世，还有1人自杀，但没有人死于坏血病。
到达目的地后，库克仍然坚持严格的管理。
他还再三提醒船员，要尊重塔希提岛的居民，他自己也努力和当地的德堡以及杜德哈族群的头目们建立友好关系。
1769年6月3日，库克和天文学家查尔斯·格林、植物学家丹尼尔·卡尔·索兰德一起观察万里无云的天空时，观察到了金星凌日的全过程。
1个月后，“奋进”
号离开了塔希提岛。
库克应该向南航行，以便找到未知的南方大陆。
当时人们猜想这片陆地在南半球。
据推测，库克的航线应该到达了南极。
如果没有抵达南极，库克的任务也应该是去考察1642年被荷兰航海家阿贝尔·塔斯曼发现的新西兰。
随行人员中还有一位来自塔希提岛的德堡族人，在之后几个月的航行中，此人是得力的领航人和翻译。
“奋进”
号徒劳地寻找未知南方大陆存在的证据。
最后库克下令向北航行。
10月初，他们到达了新西兰的东海岸。
通过和当地人的接触，这些英国人觉得眼前这些毛利人和热情的塔希提岛人非常不一样。
学者们花了半年时间考察、勘测周围的水域，这时库克发现，新西兰其实由两座岛屿组成，并非如之前人们所推测的是一块大陆南端的一部分。
直到1770年3月，库克一行人才离开新西兰，途经荷属东印度群岛，即今天的印度尼西亚，最后回到英格兰。
途中，库克打算寻找荷兰人曾发现的“新荷兰岛”
。
后来，当人们已经放弃寻找未知的南方大陆后，这座岛才被命名为“澳大利亚”
。
出发后差不多3周，库克站在瞭望台上，看到了陆地——澳大利亚的东海岸。
“奋进”
号向北航行考察沿途海岸，并经过了今天悉尼港所在地。
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