Měsíc je satelit Země a otáčí se kolem ní a kolem své vlastní osy. Doba, kterou Měsíc potřebuje k dokončení revoluce kolem své osy, se rovná době, za kterou Měsíc oběhne Zemi. To vysvětluje skutečnost, že Měsíc je vždy viditelný ze Země, otočený na stejnou stranu.
K vysvětlení zdánlivého pohybu Měsíce použijeme nebeskou sféru (obr. 85). Měsíc má svůj vlastní pohyb po nebeské sféře ve stejném směru jako roční pohyb Slunce, tedy ve směru opačném k rotaci sféry. Rovina měsíční dráhy svírá s rovinou ekliptiky úhel o = 5°8′. Lunární dráha LL’ protíná ekliptiku ve dvou bodech nazývaných lunární uzly. Linie spojující uzly se nazývá linie uzlů.
Vlastní pohyb Měsíce na své oběžné dráze během dne dosahuje 13°.2. V důsledku toho se okamžik kulminace Měsíce ve vztahu ke hvězdám zpožďuje každý den o 53 minut a ve vztahu ke Slunci o 49 minut.
Časový úsek, během kterého Měsíc provede úplnou rotaci kolem nebeské sféry vzhledem ke hvězdám, se nazývá hvězdný měsíc. Délka hvězdného měsíce je 360°: 13°,2 = 27,32 dne.
Časový úsek, během kterého Měsíc provede úplnou rotaci kolem nebeské sféry vzhledem ke Slunci, se nazývá lunární měsíc. Jeho trvání je 360°: 12°.2 = 29,53 dne.
Měsíc je od Země vzdálen v průměru 384 400 km (60 poloměrů Země). Hmotnost Měsíce je 82krát menší než hmotnost Země. Měsíc je tmavé těleso a svítí odraženým světlem slunečních paprsků.
Různé polohy Měsíce vůči Zemi mění zdánlivý poměr jeho osvětleného a neosvětleného povrchu. Tyto jevy se nazývají fáze Měsíce. Existují čtyři hlavní fáze: novoluní, první čtvrť, úplněk a poslední čtvrť.
Při novoluní je Měsíc mezi Zemí a Sluncem a při úplňku je Země mezi Měsícem a Sluncem. Proto je Měsíc při novoluní obrácen k Zemi neosvětlenou stranou a při úplňku naopak. Fáze měsíce, novoluní a úplněk, se nazývají syzygie.
V první a poslední čtvrti svírají směry ze Země na Měsíc a Slunce úhel 90°. V obou těchto fázích je osvětlena polovina měsíčního kotouče. Fáze první a poslední čtvrtiny se nazývají kvadratury.
Hlavní polohy Měsíce – syzygie a kvadratura – hrají velkou roli při zvažování slapových jevů. Zbývající polohy Měsíce se vyznačují různými poměry osvětleného a neosvětleného povrchu Měsíce při pohledu ze Země.
Úplná revoluce Měsíce v nebeské sféře vzhledem ke Slunci trvá 29,5 dne. Toto je období úplňku Měsíce. Počet dní, které uplynuly od novoluní do tohoto okamžiku, se nazývá věk Měsíce. Nový měsíc je starý 0 nebo 29,5 dne. První čtvrť má 7,5 dne, úplněk 15 dní a poslední čtvrť 22 dní. Před úplňkem je osvětlena pravá strana měsíčního kotouče a po úplňku je osvětlena levá strana. Pomocí těchto argumentů lze přibližně odhadnout stáří Měsíce v jakékoli fázi. Stáří Měsíce je v Nautical Astronomical Yearbook (MAE) uvedeno s přesností na 0,1 dne.
Pro přibližné výpočty stáří, kulminace, východu a západu Měsíce se používají následující vzorce.
1. Vzorec pro výpočet stáří Měsíce (B).
kde D je den v měsíci;
№ – číslo měsíce v roce;
L je empirické číslo, obvykle nazývané „lunární číslo“. Pro rok 1969 je to 8, pro rok 1970 – 19, 1971 – 0, 1972 – 11, 1973 – 22 atd.
Pokud se po výpočtech ukáže, že stáří Měsíce je vyšší než 30, musí se od něj odečíst 30,
2. Vzorec pro výpočet místního času horní kulminace Měsíce (Tc).
3. Vzorce pro hrubý výpočet doby východu (T B) a západu (T 3) Měsíce.
Příklad 35. Vypočítejte přibližně stáří Měsíce 24. listopadu 1969.
Řešení. B = 24 + 11 + 8 = 43 – 30 = 13 (podle MAE 1969 B = 14). Fa pro Měsíc – úplněk. Téměř celý povrch Měsíce je osvětlen.
