Луна на закате
Плоскость обращения Луны вокруг Земли близка к плоскости эклиптики, но не совсем с ней совпадает (угол между ними равен примерно 5 градусов). Поэтому, хотя полнолуние мы можем наблюдать каждый месяц (для него отклонение в 5 градусов почти незаметно), затмения возможны только в определённые периоды (когда направление на Солнце приближается к линии пересечения эклиптики и плоскости обращения Луны вокруг Земли).
Умение предсказывать затмения издавна было мечтой астрономов, и они обнаружили разные закономерности (например, что затмения приблизительно повторяются с периодом около 18 лет; этот период иногда называют саросом), но точные предсказания — где и когда можно будет наблюдать затмение и в какой фазе — стали возможны лишь с развитием небесной механики. Отметим ещё, что плоскость лунной орбиты также подвержена прецессии (с периодом, близким к саросу, но не совпадающим с ним).
Общеизвестно, что Луна повёрнута к Земле всегда одной и той же стороной, но это не совсем так. Действительно, большую часть обратной стороны Луны мы не видим никогда, но тем не менее Луна немного колеблется, и благодаря этим колебаниям можно увидеть больше половины поверхности Луны. Колебания связаны с тем, что орбита Луны — эллипс и движение по этому эллипсу неравномерно, так что оно не может быть в точности согласовано с более равномерным вращением Луны вокруг своей оси.
Либрацию можно заметить на фотографиях разных фаз Луны: видно, что детали лунной поверхности немного смещаются от одной фотографии к другой.