Нет, конечно. Луна повернута к Земле всегда одной стороной, потому что её солнечные сутки (полный оборот вокруг своей оси) совпадают с полным оборотом вокруг Земли (лунный месяц). Таким образом, на поверхности Луны Солнце также всходит и заходит, только сутки там - длятся 30 наших суток.
Что в принципе мы и видим на Луне: как её поверхность, обращенная к нам, то освещается полуденным Солнцем - в лунный полдень, в полнолуние; то скрыто в мрак - в лунную полночь, в новолуние, когда Солнце освещает другую, невидимую нам сторону Луны.
Навигационные сумерки - период времени, когда солнце находится на глубине от минус 6 до минус 12 градусов от уровня горизонта. В этот период уже достаточно темно, но небо (если оно ясное) ещё немного светлое, и горизонт ещё различим.
Опять же, отсылаю к видео.
Математически движение тела по окружности вокруг центра, который сам движется по большей окружности выглядит так - как циклоида:
Однако применительно к движению Луны вокруг Солнца и с учетом того, что Луна делает чуть более 13 полных оборотов вокруг Земли (сидерический лунный месяц) за солнечный год, траектория теоретически будет выглядеть так:
Практически же траектория Луны вокруг Солнца будет почти совпадать с траекторией движения Земли вокруг Солнца, т.е. будет выглядеть как эллипс, фактически совпадающий с окружностью (эксцентриситет земной орбиты очень мал). Поскольку радиус вращения Луны вокруг Земли в 389 раз меньше радиуса вращения Земли вокруг Солнца, и "13 волн" сгладятся реально в 13 дуг окружности:
Время захода и восхода Луны постоянно меняются, потому что период её обращения вокруг Земли отличен от периода вращения последней вокруг своей оси. Поэтому бывают дни, когда серп Луны виден или утром или вечером, когда Солнце ещё/уже на небе. Луну не видно только в новолуние, когда она проходит по небосводу одновременно с Солнцем и освещена его лучами с невидимой для нас стороны.
Так летом приходилось видеть часа за два до захода Солнца.
Видимый средний угловой диаметр Луны α = 31′ ≈ 0,5⁰. Диаметр монеты D = 20,5 мм. Тогда длина теневого конуса, создаваемого монетой, в виду малого угла составляет:
Lₒ = D/tg α = 20,5/tg 0,5⁰ ≈ 2349 (мм).
В темное время суток зрачок расширяется до диаметра 8 – 6 мм. Луна относительно яркий объект, засветка ночного неба значительна. Следовательно, диаметр зрачка глаза будет несколько меньше, в пределах d = 5 - 4 мм. Для полного перекрытия Луны, надлежит монету расположить ближе к глазу, чтобы теневой конус перекрыл зрачок. Вот это максимальное расстояние вычислим, используя пропорциональную зависимость:
L₁ = Lₒ - L₂ = 2349 – 2349*5/20,5 ≈ 1776 (мм).
На каком расстоянии от глаза рубль виден под тем же углом, что и луна? Однозначно - 2349 мм. В этом случае глаз, при наведении резкости на монету, видит ее четко. Но Луна вне фокуса будет «размыта» и ее угловые размеры на сетчатке глаза превысят реальные.
