Луна, в описанном вами случае, вращалась бы по очень сложной траектории, т.к. луна движется вокруг земли и, одновременно, вокруг солнца. При помощи, какой-то системы/оборудования необходимо было бы корректировать, постоянно, скорость вращения луны вокруг своей оси.