Расположение Луны в Солнечной системе¶

Луна — единственное естественное спутник Земли и пятое по величине среди всех спутников планет Солнечной системы. Расположение Луны относительно Земли и Солнца меняется в течение суток и месяца, поэтому ответ на вопрос «где Луна» зависит от времени наблюдения, точки наблюдения на Земле и астрономических координат.

¶Основные параметры орбиты

Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите, которая лежит близко к плоскости эклиптики — плоскости земной орбиты вокруг Солнца. Наклон орбиты Луны к эклиптике составляет около 5,1°, а к земному экватору — примерно 18,3–28,6° (из-за прецессии земной оси этот угол меняется).

¶Где Луна на небе

С точки зрения наблюдателя на Земле Луна перемещается по небесной сфере, совершая полный оборот примерно за 27,3 суток. Как и Солнце, Луна восходит на востоке и заходит на западе, однако её суточное движение относительно звёзд заметно: за сутки Луна смещается на 13° в восточном направлении, поэтому восход и заход Луны каждый день задерживаются примерно на 50 минут.

Положение Луны на небе относительно эклиптики описывается астрономическими координатами: гелиоцентрической долготой (от 0° до 360°) и эклиптической широтой. В течение синодического месяца Луна проходит все 12 знаков зодиака, что используется в астрономических эфемеридах для расчёта видимого положения.

¶Фазы Луны

Положение Луны относительно Солнца и Земли определяет её фазы. Различают четыре основные фазы:

• Новолуние — Луна между Землёй и Солнцем, освещённая сторона обращена от наблюдателя.
• Первая четверть — Луна образует прямой угол с линией Земля—Солнце, видна правая половина диска (для северного полушария).
• Полнолуние — Земля находится между Солнцем и Луной, виден полностью освещённый диск.
• Последняя четверть — видна левая половина диска.

Полная смена фаз занимает 29,53 суток (синодический месяц). В день новолуния Луна находится вблизи Солнца на небе и невидима, в день полнолуния — противоположна Солнцу и видна всю ночь.

¶Где Луна в Солнечной системе

Луна обращается вокруг Земли, а вместе с Землёй — вокруг Солнца по гелиоцентрической орбите. Среднее расстояние от Луны до Солнца совпадает с земным — около 1 астрономической единицы (149,6 млн км), поскольку орбита Луны маленькая по сравнению с земной. Радиус орбиты Луны вокруг общего центра масс системы Земля—Луна составляет около 4 671 км, то есть центр масс лежит внутри Земли, на расстоянии примерно 1 700 км от её центра.

¶Наблюдаемость с разных точек Земли

Видимое положение Луны зависит от географической широты наблюдателя. На экваторе Луна проходит через зенит дважды за синодический месяц, в умеренных широтах — никогда, в полярных районах Луна может находиться над горизонтом до двух недель подряд (полярный день Луны) и столько же отсутствовать (полярная ночь Луны).

Для определения, где Луна в данный момент, используют астрономические альманахи, планетарии и специализированные программы (например, Stellarium). В России эфемериды Луны публикуется Институтом прикладной астрономии РАН.

¶Где Луна сейчас: космические миссии

В XXI веке вопрос «где Луна» приобрёл практический смысл в контексте космических исследований. На поверхности Луны работали посадочные модули и луноходы: советские «Луна-9» (1966), «Луноход-1» (1970), американские миссии «Аполлон» (1969–1972), китайские «Чанъэ-3» (2013) и «Чанъэ-4» (2019, первый посадка на обратной стороне Луны), индийский «Чандраян-3» (2023).

Россия планирует возобновление лунной программы: миссия «Луна-25» была запущена в августе 2023 года, однако врезалась в поверхность Луны 19 августа 2023 года. Следующая миссия — «Луна-26» — находится в разработке.

¶Интересные факты

• Луна медленно удаляется от Земли примерно на 3,8 см в год — этот процесс связан с приливным взаимодействием.
• Луна всегда повернута к Земле одной стороной (связное вращение), однако из-за либраций наблюдатель может увидеть до 59 % лунной поверхности.
• В новолуние Луна может закрывать Солнце, вызывая солнечное затмение; для этого её видимый размер должен совпасть с солнечным, что возможно лишь при определённом сочетании расстояний.

¶Источники

• Астрономический календарь. Ежегодник. — М.: Наука.
• Энциклопедия «Космонавтика».
• Сайт Института прикладной астрономии РАН.
• NASA Moon Fact Sheet.