Так, жители Аркадии уверяли, что предки их жили на Земле еще в ту эпоху, когда Луны и в помине не было; Симплиций считал ее неподвижной и подвешенной к хрустальному небосводу, а Таций – осколком солнечного диска; для ученика Аристотеля Клеарка она была гладко отполированным зеркалом, отражающим воды океана, а многие другие полагали, что она лишь скопление паров, выдыхаемых Землею, или же шар, вращающийся вокруг своей оси и состоящий наполовину из огня, наполовину изо льда.
Однако и в глубокой древности некоторые астрономы подметили в Луне свойства, которые в наши дни подтвердила наука. В результате пристальных наблюдений они без помощи оптических приборов угадали большинство законов, которым подчинено ночное светило. Так, например, Фалес Милетский за 460 лет до P. X. высказал мнение, что Луна получает свой свет от Солнца, а Аристарх Самосский правильно объяснил ее фазы. Клеомен учил, что Луна сияет отраженным светом. Халдей Бероз открыл, что продолжительность обращения Луны вокруг своей оси равна продолжительности ее обращения вокруг Земли, откуда следует, что Луна постоянно обращена к Земле одной и той же стороною. Наконец, Гиппарх за два века до христианской эры обнаружил известную неравномерность в видимом движении спутника Земли.
Все эти открытия с течением времени подтвердились и сослужили службу астрономам последующих веков. Птолемей во II веке и араб Абуль-Вефа – в X дополнили наблюдения Гиппарха, объяснив неравномерность движения Луны тем, что орбита ее под воздействием Солнца принимает волнообразные очертания. Затем Коперник в XV веке и Тихо Браге – в XVI подробно описали Солнечную систему и роль Луны в системе небесных тел.
Но если в эту эпоху уже известны были законы движения Луны, то физическое ее строение оставалось еще загадкой. Однако Галилей объяснил световые явления, повторяющиеся при некоторых лунных фазах, тем, что на Луне имеются горы, среднюю высоту которых он определил в 4500 туазов.
Позже данцигский астроном Гевелий низвел высоту этих гор до 2600 туазов, но его итальянский собрат Риччиоли снова повысил их до 7 тысяч туазов.
В конце XVIII века Гершель при помощи сильного для того времени телескопа значительно снизил эти цифры. Он утверждал, что высочайшие вершины Луны имеют не более 1900 туазов в вышину, а средняя высота лунных гор всего каких-нибудь 400 туазов. Но и Гершель заблуждался. Вопрос изучали затем Шретер, Лувилль, Галлей, Несмис, Бианчини, Пасторф, Лорман, Грюйтгейзен. Их труды, а в особенности долголетние наблюдения Бэра и Мэдлера, привели к окончательному разрешению этого вопроса. Благодаря этим ученым в настоящее время точно установлена высота лунных гор. Бэр и Мэдлер измерили 1905 лунных вершин, причем оказалось, что высота шести гор превышает 2600 туазов, а высота двадцати двух превышает 2400 туазов. Высочайшая же вершина возвышается над лунной поверхностью на 3801 туаз.
Постепенно выяснились и другие подробности строения Луны: поверхность ее оказалась испещренною кратерами потухших вулканов, и наблюдения подтвердили общий вулканический ее характер. Затем было установлено отсутствие преломления возле ее поверхности световых лучей, идущих от планет, закрытых ее диском. Отсюда следовало, что на Луне нет воздуха, а стало быть, нет и воды. Таким образом, если и существуют селениты, то, чтобы жить в таких условиях, они должны иметь совершенно особую организацию и сильно отличаться от обитателей Земли.
Мало-помалу благодаря новейшим методам наблюдения и усовершенствованным приборам были обследованы все уголки лунной поверхности, несмотря на значительную ее величину: весь диаметр Луны равен 2150 милям, поверхность ее лишь в тринадцать раз меньше земной, а объем ее в сорок девять раз меньше объема земного шара. Тем не менее от зорких глаз астрономов не ускользнула ни одна из лунных тайн, и неутомимые ученые продолжали вести свои замечательные наблюдения. Так, например, они подметили, что во время полнолуния лунный диск местами покрыт белесоватыми полосами, которые во время других фаз Луны кажутся черными. При более тщательном изучении было установлено, что эти полосы не что иное, как длинные узкие борозды с параллельными краями, примыкающие большей частью к кратерам; длина этих борозд от десяти до ста миль, а ширина – до восьмисот туазов. Единственное, что могли сделать астрономы, – это назвать их лунными трещинами. До сих пор еще не решен вопрос, представляют ли они собою русла высохших рек или имеют другое происхождение. Поэтому американцы поставили себе, между прочим, целью выяснить это явление лунной геологии. Интересовало их также происхождение параллельных валов, обнаруженных в некоторых местах лунной поверхности мюнхенским профессором Грюйтгейзеном, который считал их системой укреплений, построенных лунными инженерами. Эти два темных вопроса и, конечно, целый ряд других могли быть окончательно разрешены учеными лишь после путешествия на Луну.