Почему Луна не падает с орбиты?

Нам нужно перезапустить МКС, потому что она находится на низкой околоземной орбите. На средней высоте 400 км над поверхностью Земли там еще есть воздух. Пока это очень разреженный воздух, он есть. Сопротивление атмосферы - единственная причина, по которой МКС необходимо регулярно выполнять маневры поддержания ориентации.

Примерно экспоненциальное падение плотности атмосферы с увеличением высоты означает, что атмосферное сопротивление не является фактором для спутников, находящихся на высоте более нескольких тысяч километров над поверхностью Земли. Например, атмосферное сопротивление никто не учитывает при моделировании орбит геостационарных спутников, которые вращаются на высоте 35786 км над поверхностью Земли. Луна вращается еще в десять раз выше, на высоте около 380 000 км над поверхностью Земли. Атмосферное сопротивление на такой высоте просто не имеет значения.

Что является фактором на этой высоте, так это взаимодействие между Луной и океанами Земли. Большинство ученых считают, что Луна сформировалась намного ближе к Земле, чем сейчас. Приливные взаимодействия постепенно заставляли Луну удаляться от Земли. Эта рецессия поддается измерению благодаря ретрорефлекторам, оставленным на поверхности Луны США и СССР в 1960-х и 1970-х годах.

Три причины (как минимум!):

1. Луна находится на расстоянии 400 000 км, МКС — всего в 400 км, поэтому земная атмосфера там намного толще, что значительно увеличивает атмосферное сопротивление. На самом деле атмосферы как таковой на высоте 400 000 км больше нет из-за солнечного ветра.
2. Отношение площади Луны к массе намного меньше, чем у МКС. Сила сопротивления зависит от площади, но результирующее ускорение (Ф/м) будет намного меньше, чем у МКС, которая по сути представляет собой пустую консервную банку. Подумайте о бросании теннисного мяча и камня одинакового размера, который замедляется быстрее?
3. В настоящее время Луну отталкивают от нас гораздо более сильные силы , чем любое атмосферное сопротивление могло бы быть на расстоянии 400 000 км от Земли, если бы там осталась хоть какая-то атмосфера, а ее нет.

Скорость Луны гравитационное притяжение Земля-Луна уравновешивает систему.

С Земли может показаться, что Луна неподвижна, то есть не движется, но на самом деле каждый год Луна удаляется от Земли на несколько сантиметров. Не имея силы Притяжения от Земли-Луна просто уплыла бы от нас. Скорость Луны и расстояние от Земли позволяют ей найти идеальный баланс между падением и побегом.

Расчеты эволюции системы Земля/Луна говорят нам, что при такой скорости разделения примерно через 15 миллиардов лет Луна перестанет удаляться от Земли.

Если бы скорость вращения Луны была немного выше, она бы избежала земного притяжения. С другой стороны, если бы он был немного медленнее, то упал бы на Землю. Вот почему Луна не падает на Землю.