Le sujet de atalia27 est intéressant : j'y ai déjà pensé.
On a besoin de 2 paramètres pour connaître la profondeur des cratères par rapport à la hauteur de leur périmètre. La trigonométrie est le moyen utilisé pour le calcul.
La lune présente la même face à la Terre, mais le jour lunaire dure environ 28 jours, temps que met la rotation lunaire pour être éclairée par le soleil. L'angle formé par le soleil par rapport au sol lunaire dépend donc de la phase lunaire vue depuis la Terre. A la pleine lune, pour les cratères situés au centre de la face visible, il n'y a pas d'ombre, et aux premier et dernier quartier : les ombres de la face visible de la lune sont au maximum.
Il convient donc de ne pas observer pendant la pleine lune ni la nouvelle lune, les ombres ne sont pas exploitables.
La mesure de la profondeur d'un cratère lunaire dépend aussi de sa position par rapport au centre de la face visible de la lune.
Lors d'un premier ou dernier quartier, l'ombre sera plus marquée pour un cratère au centre de la face visible que par rapport aux périphéries.
Supposons que nous observions un cratère à peu près au centre de la face visible de la lune, pendant le premier ou le dernier quartier. L'angle formé par le soleil est de 90° par rapport à l'axe qui sépare la Terre à la lune. L'ombre projetée par un cratère au centre de la face visible de la lune est très étendue, donc si l'on prend un cratère plus loin dans la zone diurne de la lune, l'ombre est moins étendue et donc mesurable.
Soit A l'angle formé entre le soleil et l'axe vertical passant par le sommet du bord du cratère. La tangente de A est égale à la longueur de l'ombre divisée par la hauteur du bord du cratère. Comme l'angle A et la longueur de l'ombre sont connus, alors on peut déterminer la hauteur du cratère, et donc la profondeur du cratère par rapport à sa bordure.
Le demi-périmètre de la lune vaut le rayon lunaire (3476 km) multiplié par le nombre PI.
Pendant un premier ou dernier quartier, si on prend un cratère situé à mi-chemin entre la délimitation jour/nuit et le bord extrême Est ou Ouest de la lune, soit à 45° par rapport à l'axe Terre/Lune, la longueur de l'ombre est voisine de la hauteur, parce que tangente A = 1.
Il y a plusieurs années, j'avais trouvé la solution à cette question, et j'avais tiré comme conclusion que les cratères lunaires ont une profondeur moyenne de 2 km. Ce qui signifie que la longueur d'une ombre sur la lune est d'environ 1/5000ème de la longueur entre l'est et l'ouest de la lune.
Par exemple, le cratère Copernic (cratère remarquable pour son éclat assez lumineux sur la lune, et l'étendue de ses projections périphériques de matière) a une profondeur de 3,8 km ; le cratère Tycho fait 85 km de large, 4,8 km de profondeur et a un pic central de 2,25 km de haut.