Mesiac je jediný prírodný satelit Zeme. Zároveň je to planetárny satelit najbližšie k Slnku, piaty najväčší prírodný planetárny satelit slnečnej sústavy a druhý najjasnejší (po Slnku) objekt na zemskej oblohe.
Vzdialenosť medzi svietidlami a jej zmeny
Priemer Mesiaca (3474 km) je o niečo viac ako 1/4 priemeru Zeme. Mesiac má teda mnohonásobne menšiu hmotnosť a 6-krát silnejšiu gravitáciu ako Zem. Sila vzájomnej gravitácie medzi nimi núti Mesiac pohybovať sa na obežnej dráhe okolo Zeme. Satelit úplne obieha okolo planéty za 27, 3 dní.
Vzdialenosť medzi stredmi Mesiaca a Zeme je 384 467 km, čo sa približne rovná súčtu 30 priemerov Zeme. Každý rok sa však Mesiac vzďaľuje od planéty takmer o 4 cm. Dôvodom je neustále znižovanie gravitačnej sily medzi nebeskými telesami, ku ktorému dochádza v dôsledku straty energie v systéme Zem - Mesiac.
Pretože Mesiac je blízko Zeme a má pomerne veľkú hmotnosť, medzi nebeskými telesami prebieha gravitačná interakcia vo forme prílivov a odlivov, ktoré sa odohrávajú na pobreží oceánov, v rôznych vodných útvaroch a zemskej kôre. Kvôli nim dochádza k treniu medzi dnom a oceánmi, plášťom a zemskou kôrou, čo spôsobuje stratu kinetickej energie v systéme Mesiac-Zem. Z rovnakého dôvodu sa každých 120 rokov predlžuje deň Zeme o 0,001 sekundy.
Ak vezmeme do úvahy ročnú vzdialenosť jej satelitu od Zeme, dá sa vypočítať, že za tisíc rokov sa Mesiac vzdiali od planéty asi o 40 metrov.
Výskum v tejto oblasti
Ľudia sa odpradávna pokúšali merať vzdialenosť od Zeme po Mesiac. Medzi nimi bol napríklad starogrécky vedec Aristarchos zo Samosu. Vo výpočtoch sa mýlil takmer 20-krát, pretože technológie tých čias neumožňovali vysokú presnosť.
Vedci dokázali pomocou laserových pištolí zmerať vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom s minimálnou chybou. Boli tiež pokusy o to pomocou fotónov svetla odrážaných od zrkadiel lunárnych roverov, ktoré sa však skončili neúspechom.
Fyzik univerzity v San Diegu Tom Murphy chcel zmerať vzdialenosť s presnosťou na milimetre. Spolu s tímom kolegov vyslal laserové impulzy 100 kvadriliónov fotónov do reflektorov na Mesiaci. V lepšom prípade sa vrátil iba jeden z nich a ďalekohľad nedokázal často zaznamenať ani toto. Predpokladá sa, že príčinou poruchy je skreslená dráha, po ktorej sa fotóny vracajú. Podľa Toma Murphyho je dôvodom zanedbateľného spätného signálu to, že mesačný prach zakrýva sklenené hranoly reflektorov.
