Luna je poleg Sonca najsvetlejše telo na nebu. Opazujemo jo lahko tudi iz svetlobno onesnaženih krajev, zato marsikomu predstavlja prvi stik z opazovanjem nočnega neba. Slaba stran Lunine svetlosti pa je, da Luna osvetli nočno nebo in s tem onemogoča ali vsaj otežuje kakovostno opazovanje manj svetlih nebesnih teles.

Luna je Zemljin edini naravni satelit. Njen polmer je km, kar je približno četrtina Zemljinega. Okoli Zemlje se giblje po nekoliko sploščeni (eliptični) tirnici. Njena povprečna oddaljenost od Zemlje je 385.000 km.

Lunina tirnica leži v ravnini, ki je glede na ekliptiko nagnjena za . Zato vidimo Luno vedno v bližini ekliptike.

Luni se, tako kot drugim nebesnim telesom, položaj na nebu spreminja zaradi dnevnega vrtenja Zemlje: vzide, kulminira in zaide. Obenem se Luni zaradi njenega gibanja okoli Zemlje spreminja tudi položaj glede na oddaljene zvezde — glede na te potuje in se vsak dan premakne za okoli . Zato ne vzide/zaide vsak dan ob približno isti uri, tako kot zvezde, ampak okrog 50 minut kasneje kot prejšnji dan. Luna naredi en poln obhod () okoli Zemlje v 27,3 dne. Temu času pravimo siderski mesec.

Luna se tudi vrti okoli lastne osi — čas, v katerem se enkrat zavrti okrog lastne osi, je enak času, v katerem naredi en obhod okoli Zemlje. Zaradi tega kaže proti Zemlji vedno isto stran.

Luna ne oddaja lastne svetlobe, ampak zgolj odbija Sončevo svetlobo. Ob vsakem trenutku Sonce osvetljuje le polovico Lune, druga polovica je v temi. Katera stran Lune je osvetljena in katera je v temi, se spreminja, ker se Luna vrti in giblje okoli Zemlje. Zato vidimo z Zemlje Lunine mene ali faze.

1. Ko je Luna na isti strani Zemlje kot Sonce (slika 4.2), je k nam obrnjena stran neosvetljena. Ta Lunina mena je mlaj. Sonce in Luna sta na nebu blizu skupaj, Luna vzide zjutraj in zaide zvečer. Na dnevnem nebu je slabo opazna.
2. Približno teden dni pozneje je Luna opravila četrtino svojega obhoda okoli Zemlje in je v prvem krajcu. Z Zemlje vidimo osvetljeno polovico Lune: za opazovalce in opazovalke na severni polobli Zemlje je osvetljen desni del Lune, levi je neosvetljen. Luna ima obliko črke D (se debeli). Za opazovalce in opazovalke na južni polobli je obratno: v tej meni je osvetljen levi del Lune, desni je neosvetljen. Opazovalec na ekvatorju vidi osvetljen zgornji ali spodnji del Lune. Luna in Sonce sta na nebu pod pravim kotom, Luna vzide opoldne in zaide okrog polnoči.
3. Približno teden dni ali četrt obhoda kasneje je Luna na drugi strani Zemlje kot Sonce in nam kaže svojo osvetljeno stran. Ta faza je ščip ali polna luna. Ker je na nasprotni strani neba kot Sonce, vzide zvečer in zaide zjutraj.
4. Še približno teden dni ali četrt obhoda pozneje z Zemlje spet vidimo osvetljeno le polovico Lune, a tokrat je za opazovalce in opazovalke na severni polobli Zemlje to levi del Lune, desni pa je v temi. Luna spominja na črko C (crkuje). Ta faza je zadnji krajec. Z Zemljine južne poloble je Luna videti obratno: osvetljen je desni del, levi je v temi. Luna in Sonce sta na nebu pod pravim kotom: Luna vzide opolnoči in zaide opoldne.

Nato se zgodba ponovi.

Tudi ko Luna ni (povsem) osvetljena, včasih vidimo njeno celotno ploskev, ker jo osvetljuje šibka pepelnata svetloba — od Zemlje odbita Sončeva svetloba.

Lunine mene so odvisne od položaja Lune glede na Zemljo in Sonce. Ponavljajo se s periodo 29,5 dne, ki ji rečemo sinodski mesec. Toliko časa namreč traja, da naredi Luna en obhod okoli Zemlje glede na Sonce — da pride v enak položaj glede na Sonce (ne glede na zvezde). Ta čas je malo daljši od siderskega meseca, ker se medtem, ko Luna naredi en obhod, Zemlja premakne glede na Sonce in se zato navidezno premakne Sonce na našem nebu — da ga Luna spet “ujame”, mora prepotovati še dodaten del poti, kar prinese dodatna 2 dni.

Luna in astronomska opazovanja

Luna je zanimivo nebesno telo, vendar nas s svojo svetlobo lahko moti pri opazovanju drugih nebesnih teles, zlasti tistih, ki so na nebu šibka (do nas pride zelo malo njihove svetlobe) ali/in so na nebu v bližini Lune. Pri načrtovanju astronomskega opazovanja moramo biti zato pozorni na fazo, v kateri bo Luna določeno noč, in kako daleč od nje bo nebesno telo, ki ga želimo opazovati.

Iz zgornjega opisa Luninih men vidimo, da je obdobje okoli polne Lune zelo slabo za opazovanje, saj je takrat Luna zelo svetla in je tako rekoč vso noč nad obzorjem — ob polni Luni je nad obzorjem vso noč, nekaj noči prej in potem pa skoraj vso noč.

Obdobji okoli prvega in zadnjega krajca sta za opazovanje primernejši, saj je Luna manj svetla. Če imamo možnost izbire časa opazovanja, opazujemo po tem, ko Luna zaide ali preden vzide.

Najprimernejše obdobje za astronomsko opazovanje je okoli mlaja. Takrat je Luna temna in je večino noči pod obzorjem.

Pri načrtovanju astronomskih opazovanj si lahko pomagamo s koledarjem Luninih men. V poglavju Vrtljiva zvezdna karta smo pokazali, kako ocenimo osvetljenost Lune s pomočjo vrtljive zvezdne karte. Lahko si pomagate tudi z različnimi aplikacijami in programi, kot je Stellarium (glej poglavje Spoznajmo Stellarium). Zelo uporaben vir je tudi spletna stran timeanddate, na kateri za posamezen kraj na Zemlji najdemo informacije o osvetljenosti, vzhodu in zahodu Lune ter o vzhodu in zahodu Sonca.

Pozorni moramo biti tudi na razdaljo na nebu med Luno in telesom, ki ga želimo opazovati, saj Lunina svetloba manj moti opazovanje tistih teles, ki so od nje dlje na nebu. Pri tem sta nam lahko v pomoč Stellarium in StarAlt (glej poglavje Vidnost nebesnih teles)), ki za obdobje določene noči prikažeta višino opazovanega telesa, Lune in razdaljo med njima na nebu.

Opazovanje prilagajamo osvetljenosti Lune. Če je Luna delno osvetljena, poskrbimo, da opazujemo del neba, ki je čim bolj oddaljen od Lune. Če je večji del Lune osvetljen, so razmere za opazovanje slabe. Luna odbija Sončevo svetlobo; tako kot se podnevi Sončeva, se tudi ponoči Lunina svetloba siplje na molekulah ozračja (glej poglavje Pot svetlobe skozi Zemljino atmosfero). Pri tem se bolj siplje modra svetloba. Čeprav je nebo na videz temno, je pravzaprav precej onesnaženo s sipano modro svetlobo. V takšnih razmerah je bolje opazovati vidno svetlobo daljše valovne dolžine z npr. rdečimi filtri (glej poglavje Barve v astronomiji) in se izogniti opazovanju z modrimi filtri.

Kraterji na Luni

Luna kaže Zemlji vedno isto stran. Na njenem površju že s prostim očesom vidimo temna območja, ki se imenujejo morja (maria), in svetlejša območja ali višavja (terrae). Z daljnogledom ali teleskopom na površju opazimo veliko število udarnih kraterjev. Med njimi so kraterji Tycho, Kopernik in Aristarh ter krater Vega, poimenovan po slovenskem matematiku Juriju Vegi.