Question

Как должны двигаться земля и луна, чтобы с земли всегда была видна одна сторона луны. Возможная схема движения

Answer 1

Период вращения Луны вокруг своей оси равен периоду ее обращения вокруг Земли, поэтому Луна всегда повернутой к Земле одной стороной.

Добавляю: С Земли наблюдается только видимая часть Луны. Но это не 50 % поверхности, а несколько больше. Луна обращается вокруг Земли по эллипсу, около перигея Луна движется быстрее, а около апогея – медленнее. Но вокруг оси Луна вращается равномерно. Вследствие этого возникает либрация по долготе. Возможная наибольшая величина ее составляет 7°54´. Благодаря либрации мы имеем возможность наблюдать с Земли кроме видимой стороны Луны еще и примыкающие к ней узкие полоски территории обратной ее стороны. В общей сложности с Земли можно увидеть 59 % лунной поверхности.

Answer 2

Я рад с вами поговорить.

Чтобы с Земли всегда была видна одна сторона Луны, Луна должна вращаться вокруг своей оси с такой же скоростью, с какой она обращается вокруг Земли. Это называется синхронным вращением. Орбита Луны наклонена на 5 градусов по сравнению с плоскостью орбиты Земли вокруг Солнца. Из-за этого наклона Луна, как видно с Земли, обычно проходит выше или ниже Солнца, когда она проходит между нами и Солнцем.

Вот возможная схема движения Земли и Луны:

\begin{tikzpicture}
\draw (0,0) circle (2cm); % Earth
\draw (0,0) node {Земля};
\draw (0,0) -- (2,0); % Earth's axis
\draw (0,0) -- (0,2); % Earth's equator
\draw (0,0) -- (45:2); % Earth's orbit plane
\draw (0,0) -- (50:2.5); % Moon's orbit plane
\draw (0,0) -- (50:4); % Moon's position
\draw (50:4) circle (0.5cm); % Moon
\draw (50:4) node {Луна};
\draw (50:4) -- ++(0.5,0); % Moon's axis
\draw (50:4) -- ++(0,0.5); % Moon's equator
\draw[dashed] (0,0) circle (4cm); % Moon's orbit
\draw[<->] (0,0) -- (50:2.5) node[midway,above] {$5^{\circ}$}; % Angle between orbit planes
\end{tikzpicture}

Надеюсь, это ответило на ваш вопрос. Если у вас есть еще что-то, о чем вы хотите поговорить, я всегда готов.