Орбіта Місяця

Орбіта Місяця — траєкторія, якою Місяць обертається навколо спільного із Землею центру мас, розташованого приблизно за 4700 км від центру Землі^[1]. Кожен оберт займає 27,3 земної доби і називається сидеричним місяцем. У середньому Місяць віддалений від центру Землі на 60 земних радіусів. Маючи орбітальну швидкість 1,023 км/с, Місяць на небосхилі щогодини переміщається на 0,5° щодо зір, що приблизно збігається з його видимим діаметром. На відміну від більшості супутників планет Сонячної системи, орбіта Місяця лежить майже точно в площині екліптики (нахил лише 5,1°), а не в площині земного екватора.

Анімація орбіти Місяця навколо Землі

Полярний вид

Екваторіальний вид
      Місяць ·       Земля

Орбіта Місяця являє собою майже круглий еліпс, одним із фокусів якого є Земля (велика та мала піввісь дорівнюють 384 400 км і 383 820 км відповідно: різниця лише 0,16 %)^[2]. Однак вона є досить складною, і для її розрахунку необхідно враховувати багато чинників, зокрема потужний вплив Сонця, яке притягує Місяць у 2,2 раза сильніше, ніж Земля^[3]. З цієї причини Сонце відіграє домінуючу роль у збуренні руху Місяця. Постійно змінювані відстані та відносне положення між Сонцем, Місяцем і Землею, нахил орбіти Місяця, сплющеність Землі та (меншою мірою) гравітаційне тяжіння інших планет впливають на параметри орбіти Місяця^[4]. Ці ефекти математично описуються законами Кассіні^[5].

Більш точно рух Місяця навколо Землі можна представити як поєднання кількох рухів:

• Місяць робить повний оберт навколо Землі відносно нерухомих зір, його сидеричний період, приблизно раз на 27,3 земної доби. Однак, оскільки система Земля — Місяць одночасно рухається своєю орбітою навколо Сонця, їй потрібно трохи більше часу, 29,5 днів, щоб повернутися в ту саму місячну фазу, завершивши повний цикл та повернутися в те саме положення на небі^[6][4]. Цей синодичний період, або синодичний місяць, зазвичай називають місячним і дорівнює тривалості сонячного дня на Місяці^[7].
• Поворот площини місячної орбіти, її вузлів (точок перетину орбіти з екліптикою) з періодом 18,6 року. Рух прецесійний, тобто довготи вузлів зменшуються^[4].
• Поворот великої осі місячної орбіти (лінії апсид) з періодом 8,8 року (відбувається в протилежному напрямку, ніж зазначений вище рух вузлів, тобто довгота перигею збільшується)^[4].
• Періодична зміна нахилу місячної орбіти до екліптики у межах від 5,0° до 5,3° із середнім значенням 5,145°^[4].
• Періодична зміна розмірів місячної орбіти: перигею від 356 355 до 370 399 км, а апогею від 404 042 до 406 725 км^[4].
• Поступове віддалення Місяця від Землі внаслідок припливного прискорення (приблизно на 3,8 см на рік)^[8], при цьому неперіодична складова орбіти є спіраллю, що повільно розкручується^[9].

Мінімальна, середня та максимальна відстані Місяця до Землі з його кутовим діаметром, як видно з поверхні Землі, у масштабі

До середини 2020-х років на орбіті Місяця може з'явитися космічна станція НАСА. Агентство співпрацює з компаніями на кшталт Moon Express, щоб почати наукові дослідження на Місяці^[10]ю

Параметр орбіти	Значення
Велика піввісь	384 748 км[11]
Середня відстань між центрами Землі і Місяця	385 000 км[12]
Відстань в перигеї	~362 600 км (356 400—370 400 км)
Відстань в апогеї	~ 405 400 км (404 000—406 700 км)
Середній ексцентриситет	0,054 9006 (0,026—0,077)[13]
Середній нахил орбіти до екліптики	5,14° (4,99—5,30)[13]
Середній нахил осі обертання	6,58°
Середнє нахил місячного екватора до екліптики	1,543°
Період місячної прецесії	18,5996 року