Мі́сяць — єдиний природний супутник Землі; найбільший і наймасивніший супутник Сонячної системи відносно своєї материнської планети, п'ятий за розміром і найбільший супутник планет земної групи. Обертається на середній відстані, що приблизно в 30 разів перевищує діаметр Землі. Припливні сили між Землею та Місяцем з часом синхронізували орбітальний період Місяця (синодичний місяць) із періодом його обертання (місячна доба) у 29,5 земних днів, через що одна сторона Місяця завжди повернена до Землі. Гравітаційне тяжіння Місяця є однією з головних причин припливів і відпливів на Землі. Місяць є першим і єдиним позаземним тілом природного походження, на якому побували люди.
З погляду геофізики Місяць є планемо або планетою-супутником. Його маса становить 1,2 % маси Землі, а діаметр — чверть земного (що можна порівняти з шириною Австралії). Його поверхнева гравітація становить приблизно одну шосту земної, приблизно половину гравітації Марса, і є другою за величиною серед усіх супутників Сонячної системи після супутника Юпітера Іо. Також він більший і масивніший за всі відомі карликові планети. Тіло Місяця є диференційованим. Не має значної гідросфери, атмосфери чи магнітного поля порівняно із Землею. Супутник утворився 4,46 млрд років тому, невдовзі після формування Землі, згідно з найпоширенішою на сьогодні теорією, з уламків Землі після зіткнення з гіпотетичним тілом Теєю.
Поверхня Місяця вкрита місячним пилом, горами, ударними кратерами, , борознами та темними «морями», які являють собою рівнини з базальту. Ці моря утворилися, коли розплавлена лава стікала в колишні ударні кратери. Місяць, за винятком випадків місячного затемнення, завжди освітлюється Сонцем, але видиме освітлення Місяця із Землі змінюється під час обертання по орбіті, утворюючи фази Місяця. Місяць — другий за яскравістю об'єкт для земного спостерігача після Сонця. Видимий розмір майже однаковий із Сонцем, що дозволяє йому повністю закривати Сонце під час повного сонячного затемнення. Із Землі можна побачити приблизно 59 % місячної поверхні через лібрацію, що робить видимими деякі частини зворотного боку Місяця.
Місяць є важливим об'єктом для людства, будучи вирішальним для космографії, міфології, релігії, мистецтва, вимірювання часу, природничих наук і космічних польотів. 1959 року перші космічні апарати здійснили обліт Місяця («Луна-1», «Луна-2»). 1966 року Місяць став першим позаземним тілом, на який здійснено м'яку посадку космічного посадкового апарата. 20 липня 1969 року люди вперше висадилися на позаземному тілі, на Місяці в Морі Спокою за допомогою посадкового модуля «Ігл» американської місії «Аполлон-11». Відтоді до 1972 року відправлено ще п'ять екіпажів. Найдовше на Місяці перебував екіпаж «Аполлона-17» — 75 годин. З 1974 року дослідження Місяця призупинили, але в 1990-х роках відновили двома місіями НАСА — «Клементина» і «Лунар Проспектор» — які виявили ознаки наявності водяного льоду, зокрема на Південному полюсі Місяця. З кінця 1990-х років, Місяць був основною місією космічних зондів держав, що здійснюють космічні польоти, зокрема Китаю, Японії, Індії. Наприкінці 2020-х років планується поновлення пілотованих місій на Місяць.
Назва та етимологія Українське слово місяць походить від прасл. měsęcь, спорідненого лат. mēnsis, гр. μήν, дінд. māḥ, masaḥ (всі означають «місяць»), що походять від , які вважають пов'язаними з *mē- «міряти». Споріднені слова є в багатьох слов'янських мовах, як , , тощомісяць // . З цим праіндоєвропейським коренем пов'язані також англійські Moon «місяць як небесне світило» та month «місяць як одиниця виміру часу» та їх відповідники в інших германських мовах.
У деяких слов'янських мовах Місяць називають словом, що походить від прасл. luna «світло, блиск, Місяць», спорідненого з латинським luna й утвореного від іє. *louksnā — жіночої форми прикметника *louksno-, *leuksno- «блискучий, сяючий». Це слово з'явилось як результат табуїстичної заміни *mēns- через уявлення давніх людей про магічні властивості Місяця. Прикладами є , , тощо. В українській мові також присутнє споріднене слово луна, але з іншим значенням — «відблиск, заграва» (не плутати з омонімом луна «відгомін, відбиття звуку»).
У латинській мові присутні слова luna, що передусім означає «місяць як світило», та mensis «місяць як одиниця часу». Цю відмінність зберегли нащадки відповідних слів у більшості романських мов (; ; ; ). Давньогрецькою Місяць називали Σελήνη (Селене), від цього слова походять назва хімічного елементу селену та префікс «селено-» (як у слові селенографія, що означає вивчення форми та рельєфу Місяця). Стародавні єгиптяни називали Місяць «Ях» або «Іях»Hans Bonnet. Reallexikon der ägyptischen Religionsgeschichte . — Walter de Gruyter, 2000-01-01. — S. 355—356, 470—474. — 901 S. — ISBN 9783110827903..
Дослідження Місяця
Дотелескопічне спостереження (до 1609 року) Розуміння місячних циклів є раннім етапом розвитку астрономії: з VIII століття до нашої ери вавилоняни вели систематичний облік сонячних затемнень і, можливо, навіть могли досить точно передбачити їх на основі нумерологічних правил. А вже з V століття до нашої ери вони відзначали сарос — період повторюваності сонячних і місячних затемнень, що становить приблизно 18 років.
Фізична форма Місяця та причина місячного світла також були правильно визначені на початку історії астрономії. Грецький філософ Анаксагор (бл. 500—428 до н. е.) припустив, що Сонце і Місяць є сферичними каменями й що останній відбиває світло першого. Стародавній китайський астроном Ши Шень у IV столітті до нашої ери знав про зв'язок між Місяцем та сонячними затемненнями, оскільки він надав інструкції у своїх творах, щоб передбачити їх, використовуючи відносне положення Місяця та Сонця. Крім того, Демокріт (бл. 460—370 роки до н. е.) припустив, що структури, які спостерігаються на Місяці, є наслідком існування гір і долин.
Архімед (бл. 287—212 до н. е.) спроєктував планетарій, який обчислював рух Місяця та інших об'єктів Сонячної системи. із Селевкії (бл. 190—150 до н. е.) правильно дійшов висновку, що припливи та відпливи виникають через тяжіння Місяця, а їхня висота залежить від положення Місяця відносно Сонця.
Телескопічні дослідження (1609—1959) Точна селенографія почалася лише в XV столітті. Єдиною відомою місячною картою, зробленою до телескопічної ери, є карта Вільяма Гілберта опублікована в 1603 році. У 1610 році Галілео Галілей створив манускрипт Sidereus Nuncius, що містив один із перших малюнків Місяця, зроблених за допомогою телескопа й зазначив, що його поверхня не гладка, а має гори та кратери.
Після того як астрономи визнали, що поверхня не рівна, виникла зацікавленість у картографуванні Місяця. Перші спроби зробили в 1637 році. З кожним новим переглядом місячних карт, нова номенклатура для об'єктів входила у вжиток, іноді конкуруючи з іншими номенклатурами. Частина назв, які присвоїли місячним об'єктам Ван Лангрен, Гевелій та Річчолі, використовуються і нині.
Велика чотириаркушна карта Місяця під назвою Mappa Selenographica, складена Вільгельмом Бером і Йоганном Генріхом фон Медлером, опублікована в Der Mond nach seinen kosmischen und individuellen Verhältnissen у 1837 році, забезпечила перше тригонометрично точне дослідження місячних характеристик. Вона охоплює визначену висоту понад тисячі гір з точністю, подібною до перших спроб земної географії. Крім того, автори приходять до висновку, що Місяць не має ні водної маси, ні значної атмосфери.
Усі вимірювання проводилися шляхом прямих спостережень, поки Джон Вільям Дрейпер не створив астрофотографію в березні 1840 року з дагеротипом Місяця. Якість фотографій Місяця зрештою швидко прогресувала, доки місячну фотографію не визнали наприкінці XIX століття субдисципліною астрономії.
У СРСР створили «Повну карту Місяця» у масштабі 1:5 000 000 та глобус Місяця у масштабі 1:10 000 000. Для окремих ділянок є великомасштабні карти масштабом від 1:1 000 000 до 1:40, створені в СРСР та США.
Космічні перегони (1959—1976)
Після закінчення Другої світової війни розробили перші системи запуску, а вже до кінця 1950-х років вони досягли такого рівня технологій, який дозволив Радянському Союзу та Сполученим Штатам запускати космічні кораблі в космос. Холодна війна зіткнула ці дві великі держави одна проти одної. Країни стежили за розробкою систем запуску одна одної, що призвело до так званих космічних перегонів та їх наступної фази — Місячної гонитви, що збільшило зусилля та інтерес до дослідження Місяця. Космічні перегони тривали від початку радянської програми «Луна» з 1959 році до 1970-х років з останніми пілотованими місіями американської програми «Аполлон» і останньою місією 1976 року.
Після трьох невдалих місій 1958 року («Луна-1A», «Луна-1B», «Луна-1C») перший рукотворний об'єкт «Луна-1» подолав земну гравітацію та пройшов біля Місяця 1959 року. Пізніше того ж року «Луна-2» досягла поверхні Місяця шляхом навмисного падіння. До кінця року «Луна-3» досягла недоступної для спостереження з Землі зворотної сторони Місяця, зробивши її перші фотографії. Перша карта місячної поверхні, створена за допомогою фотографій і реалізована завдяки зображенням, отриманим радянським «Зонд-3» 1965 року, посприяла розвитку селенографії.
У 1960-х радянські інженери перейшли від апаратів, здатних лише пролетіти над Місяцем або розбитися на ньому, до посадкових апаратів. 31 січня 1966 року першим космічним кораблем, який здійснив успішну м'яку посадку на Місяць та передав фотографії місячної поверхні, став «Луна-9».
17 квітня 1967 року був запущений американський спускний апарат «Сервеєр-3» для здійснення м'якої посадки на Місяць у рамках місячної програми «Сервеєр» з метою вивчення Місяця з його поверхні. Приземлився 20 квітня 1967 року в Морі Пізнаному що є частиною Океану Бур. Апарат передав на Землю 6326 телевізійних зображень між 20 квітня та 3 травня 1967 року, зокрема знімки самого космічного корабля, панорамні огляди місячної поверхні, видами механічного екскаватора під час роботи, та перші знімки, зроблені на поверхні Місяця під час .
Програма «Аполлон» була розроблена для висадки людей на Місяць і безпечного повернення їх на Землю. Шість місій («Аполлон-11», «12», «14», «15», «16» і «17») досягли цієї мети. «Аполлон-7» і «Аполлон-9» були місіями на орбіті Землі для перевірки командних і місячних модулів, і не повернули місячні дані. Після серії випробувань на навколоземній орбіті без екіпажу та з екіпажем, а також під тиском можливої радянської висадки людини на Місяць, 1968 року «Аполлон-8» здійснив першу місію людини на місячну орбіту. Члени його екіпажу (Френк Борман, Джеймс Ловелл і Вільям Андерс) стали першими людьми, які безпосередньо побачили зворотний бік Місяця. «Аполлон-8» і «10» випробували різні компоненти під час обертання навколо Місяця і повернули фотографію місячної поверхні.
Посадка «Аполлон-11» 21 липня 1969 року вважається кульмінацією космічних перегонів між США і СРСР під час Холодної війни. Першою людиною, яка ступила на Місяць, був Ніл Армстронг — командир місії, а за ним Базз Олдрін. Під час експедиції вперше в історії було зібрано зразки місячного ґрунту (21,55 кілограма). В усіх наступних місіях «Аполлон» також виконано посадки на Місяць та зібрано зразки місячних порід, за винятком неуспішної місії «Аполлон-13», який не висадився на Місяць через несправність, але й повернув фотографії. Шість місій, які висадилися на Місяць, повернули величезну кількість наукових даних про місячний ґрунт, метеороїди, сейсміку, тепловий потік, місячне ранжування, магнітні поля та сонячний вітер. Також ці місії передали на Землю майже 400 кілограмів місячних зразків. Програма «Аполлон» успішно закінчилася «Аполлоном-17» 1972 року.
У вересні 1970 року радянський космічний зонд «Луна-16» вперше в історії СРСР доставив на Землю місячний зразок ґрунту загальної маси 101 грам. Серед інших радянських зондів що повторили цю операцію були: «Луна-20» (30 грамів) та «Луна-24» (170,1 грама).