Éloignée d'environ 380 000 km de la
Terre, la
Lune effectue une
orbite autour de notre
planète en 29,53 jours en moyenne, période à l'origine des mois de notre calendrier. Notre
satellite naturel constitue également une clé pour comprendre de nombreux phénomènes physiques. L'étude de sa formation de même que l'étude de sa surface parsemée de cratères permettent d'en savoir plus sur les origines de notre
système solaire. L'étude de son mouvement et de ses interactions avec la
Terre constitue également un moyen de sonder la constitution interne de notre
planète.
La théorie de la gravitation d'Isaac Newton fait l'hypothèse que les mouvements de chute des corps ont pour cause une force d'attraction universelle qui s'exerce toujours entre deux corps quelconques ; par exemple entre la
Terre et ses satellites artificiels ou naturel, telle la Lune. Comme la pomme qui tombe de sa branche vers le sol, les satellites « tombent » aussi, mais comme ils ont démarré leur
orbite avec un mouvement horizontal, leur trajectoire n'est pas une droite et ne va pas nécessairement atteindre le sol.
L'
OCA est impliqué dans diverses recherches liées à la
gravitation : interactions gravitationnelles entre les corps du
système solaire au cours de son évolution ; géodésie spatiale s'appuyant notamment sur des mesures de télémétrie effectuées depuis le plateau de Calern ; détection des ondes gravitationnelles prédites par A. Einstein.