Селеноде́зия (от греч. σελήνη – Луна и δαίω – делить, разделять), область исследований Луны, основными задачами которой являются высокоточные определения координат лунных объектов в плане и по высоте. Результаты измерений сводятся в каталоги, на основе которых строится модель фигуры Луны (эллипсоид инерции, или селеноид), характеризующая т. н. динамическую фигуру и размеры Луны (рис. 1). Параметры эллипсоида инерции дают возможность судить о некоторых характеристиках внутреннего строения Луны. Поверхность селеноида также служит поверхностью относимости, т. е. относительно неё проводится высокоточный отсчёт абсолютных высот лунного рельефа.

Рис. 1. Утрированное представление о фигуре Луны как трёхосном эллипсоиде инерции. Стрелка из центра видимого полушария указывает на вытянутость селеноида к Земле.Рис. 1. Утрированное представление о фигуре Луны как трёхосном эллипсоиде инерции. Стрелка из центра видимого полушария указывает на вытянутость селеноида к Земле.Современная методика построения систем селенодезических координат основывается на фотографировании Луны на фоне звёзд, что позволяет получить абсолютные значения координат объектов, привязав их к звёздам. В свою очередь, эти данные позволяют выявить тонкие эффекты вращения Луны: например, построить теорию прецессии и нутации оси вращения Луны, определить параметры физической либрации Луны. Современные телескопические селенодезические наблюдения дополняются лазерными и космическими методами исследования Луны. Результаты селенодезических измерений имеют большое прикладное значение: они служат координатной основой при построении региональных и глобальных трёхмерных карт Луны.

Практические задачи заключаются в нахождении и определении ориентации в теле Луны координатных плоскостей и поверхности относимости для измерения абсолютных высот и селенографических координат. С использованием приёмов селенодезии выполняется построение опорных селенодезических сетей на поверхности Луны с вычисленными плановыми и высотными координатами, а также установление характеристик, определяющих фигуру и размеры спутника Земли как трёхмерного геометрического тела. Методами селенодезии проводится выявление глобальных особенностей, присущих геометрической и динамической фигурам Луны.

Селенодезические исследования тесно связаны с изучением глобального гравитационного поля Луны и локальных гравитационных аномалий. На основании селенодезических исследований была предложена модель, согласно которой гравитационное поле Луны можно представить в виде трёхосного эллипсоида (рис. 1), у которого полярная ось перпендикулярна эклиптике, а большая экваториальная ось направлена в сторону Земли. Исследования гравитационного поля по наблюдениям искусственных спутников Луны подтвердили вытянутость эллипсоида Луны в сторону Земли.

Рис. 2. Фотография видимого полушария Луны в видимом свете (слева), топография (в центре, красные оттенки показывают возвышенности, синие оттенки – депрессии), градиенты силы тяжести по данным космической миссии GRAIL (справа).Рис. 2. Фотография видимого полушария Луны в видимом свете (слева), топография (в центре, красные оттенки показывают возвышенности, синие оттенки – депрессии), градиенты силы тяжести по данным космической миссии GRAIL (справа).Новые данные о гравитационном поле Луны были получены при помощи двух космических аппаратов, запущенных в 2011 г. по проекту GRAIL (NASA). Зонды двигались по одной и той же орбите друг за другом на высоте 55 км над поверхностью Луны. Контроль расстояния между аппаратами производился с микронной точностью, и его изменения регистрировались при прохождении зондов над видимыми морфологическими объектами в зависимости от величины гравитационного поля, а также при прохождении над массивными образованиями, скрытыми под поверхностью Луны (рис. 2).