A Lua é o astro mais perto da Terra mas está relativamente longe, se compararmos a distância da Terra à Lua com as distâncias na Terra. Tem um tamanho muito menor do que o da Terra. A Lua está a 380 000 km da Terra e tem um raio de 1700 km, que é praticamente um quarto do raio da Terra (ver Tabela 1.1). O primeiro astronauta a caminhar na Lua, o norte-americano Neil Armstrong, fê-lo em 20 de Julho de 1969, um dia histórico para a Humanidade (figura 1.19). Os astronautas que foram à Lua demoraram cerca de 4 dias a chegar lá. Mas a luz do Sol (corpo luminoso) reflectida na Lua (corpo iluminado) demora só cerca de um segundo a chegar à Terra. Essa luz chama-se, como sabemos, luar.
Figura 1.19 Astronautas na Lua, colocando instrumentos científicos. Ao fundo vê-se o módulo lunar que serviu para alunar.
| Raio | Massa | Distância à Terra | Período de rotação | Período de translação | |
| Terra | 6400 km | 6,0 x 1024 kg | 0 km | 24 h | 1 ano |
| Lua | 1700 km | 7,3 x 1022 kg | 384 000 km | 27,3 h | 27,3 h |
| Sol | 700 000 km | 2,0 x 1030 kg | 150 x 106 km | 30 dias | 2,2 x 107 anos |
Tabela 1.1 Dados comparativos da Lua, da Terra e do Sol.
Desde 1972 que o homem não voltou à Lua. Mas a imagem e o som dos astronautas, quando estes emitiam ondas de televisão ou de rádio da Lua para a Terra, demorava cerca de um segundo a chegar até nós. Um raio laser (luz muito concentrada) enviada da Terra a um espelho que os astronautas deixaram na Lua demora também esse tempo a ir e o mesmo tempo a voltar.
A Lua anda em volta da Terra tal como a Terra anda em volta do Sol. A Lua também possui, como a Terra, um movimento simultâneo de rotação e translação. O período de rotação da Lua é igual ao período de translação (27 dias) de tal maneira que vemos sempre a mesma face da Lua. A outra face é a chamada face escondida da Lua... Só os astronautas que foram à Lua viram directamente a face escondida da Lua quando se encontravam em órbita da Lua (durante esse tempo interrompiam-se as comunicações com a Terra pois as ondas de rádio não atravessavam a Lua).
A Lua apresenta diferentes aspectos ou fases quando vista da Terra (figura 1.21):
Cada uma dessas fases demora cerca de uma semana, de modo que o conjunto das quatro fases demora um período lunar, quase um mês (o nosso calendário está pois baseado na Astronomia). Essas fases explicam-se pela posição relativa do Sol, da Terra e da Lua. Quando esses três astros estão em linha, há Lua Cheia ou Lua Nova, conforme a Terra esteja entre o Sol e a Lua ou a Lua esteja entre o Sol e a Terra. Os Quartos Crescente e Minguante correspondem a posições intermédias respectivamente entre Lua Nova e Lua Cheia e entre Lua Cheia e Lua Nova. Num jornal diário pode encontrar-se a fase da Lua nesse dia.
Figura 1.20 Fases da Lua, associadas ao movimento de translação da Lua em volta da Terra.
A Lua entra em fenómenos curiosos, chamados eclipses. Nessa altura, deixamos de ver um astro no céu, pois foi tapado por outro. Os eclipses em que entra a Lua são de dois tipos, conforme se deixar de ver o Sol ou a Lua:
Existe um eclipse do Sol quando a Lua está exactamente entre o Sol e a Terra, de modo que a luz do Sol aparece tapada em alguns lugares da Terra (figura 1.21). O eclipse total do Sol só se observa numa zona limitada da Terra e dura só alguns minutos. De dia fica então de noite... Para uma descrição mais completa deste espectacular fenómeno ver adiante a Unidade 4, A luz e a visão. Porque é que não há sempre um eclipse todos os meses, quando há Lua Nova? Porque o plano da órbita da Lua em volta da Terra não é o mesmo que o plano da órbita da Terra em volta do Sol... Só há alinhamento dos três astros em certas ocasiões, que os astrónomos prevêem com precisão: ver a tabela 1.2 com os próximos eclipses do Sol.
Por outro lado, existe um eclipse da Lua (figura 1.21) quando a Terra está exactamente entre o Sol e a Lua. A Terra projecta a sua sombra sobre a Lua, tapando-a da nossa vista (observando o bordo da sombra da Terra sobre a Lua comprovamos que a Terra tem forma esférica!). Porque é que não há um eclipse da Lua todos os meses, sempre que há Lua Cheia? A resposta é semelhante à de trás. A tabela 1.2 inclui também os próximos eclipses da Lua.
Figura 1.21 Fotografias dos eclipses totais da Lua (em cima) e do Sol (em baixo). Em cima, vêem-se cinco imagens da Lua tiradas sucessivamente. Em baixo, notar que os discos do Sol e da Lua têm praticamente o mesmo tamanho vistos da Terra.
| Data | Visível de |
| Eclipse total da Lua | |
| 21 de Janeiro de 2000 | América, Sudoeste de Europa, Oeste de África |
| 16 de Julho de 2000 | Austrália, Sudeste de Ásia |
| 9 de Janeiro de 2001 | África, Ásia e Europa |
| 16 de Maio de 2003 | América Central e do Sul |
| 9 de Novembro de 2003 | América |
| Eclipse total do Sol | |
| 11 de Agosto de 1999 | Europa, Norte de África |
| 21 de Junho de 2001 | Atlântico Sul, Sul de África |
| 4 de Dezembro de 2002 | Sul de África, Pacífico Sul, Austrália |
| 23 de Novembro de 2003 | Pacífico Sul, Antárctida |
Tabela 1.2 - Próximos eclipses totais da Lua e do Sol.