Exploración lunar nació en Luna.
La exploración de la Luna a través de sondas automáticas o naves tripuladas con el objetivo de sobrevolar, orbitar la Luna o bien alunizar en ella se inició en los últimos años de la década de 1950.
La antigua Unión Soviética fue la pionera al realizar misiones lunares no tripuladas entre 1959 y 1976, pero el Proyecto Apolo de los Estados Unidos fue el único que realizó misiones lunares tripuladas. Con posterioridad, Europa, Japón, China y la India han realizado misiones lunares no tripuladas todas con relativo éxito.
Actualmente hay varios proyectos en desarrollo por parte de varios países para volver a realizar misiones tripuladas a la Luna a partir de 2018.
La primera etapa de la exploración espacial de la Luna se sitúa en el contexto de la Carrera espacial soviético-estadounidense y se desarrolló a un ritmo notablemente elevado, con casi un centenar de lanzamientos (una parte importante de ellos, fracasados) en apenas dieciocho años. De esta primera etapa se pueden destacar varios hitos históricos, entre los que se encuentran las primeras fotografías de la cara oculta del satélite (Luna 3, 1959), el primer alunizaje de una sonda automática (Luna 9, 1966), el primer viaje de ida y vuelta orbital de seres vivos (Zond 5, septiembre de 1968), primer viaje de ida y vuelta orbital tripulado (Apolo 8, diciembre de 1968), el primer alunizaje de una nave tripulada (Apolo 11, 1969), la primera sonda automática que aluniza y trae de vuelta a la Tierra muestras del suelo lunar (Luna 16, 1970), y el primer vehículo controlado desde la Tierra que recorrió su superficie (Lunojod 1, en 1970) y el segundo (Lunojod 2, en 1973) que recorrió mucha distancia, entre otras muchas. Esta etapa termina tras el lanzamiento de la sonda Luna 24 en 1976.
El interés por la Luna pasa a un segundo plano y durante trece años no se volverá a lanzar ningún ingenio en dirección a nuestro satélite, hasta 1990, cuando Japón inicia la etapa actual de exploración espacial de la Luna con su sonda Hiten. Esta segunda fase se desarrolla a un ritmo mucho más pausado, así frente a los noventa lanzamientos realizados entre 1958 y 1976, para un período de igual duración (entre 1990 y 2008) se habían realizado apenas siete lanzamientos. Se caracteriza también, entre otras cosas, por la mayor participación multinacional (China, Europa, India, etc).
Algunas futuras sondas automáticas proyectadas son la china Chang'e 2 para octubre de 2010, la rusa Luna-Glob, cuyo lanzamiento está previsto para 2012. y la hindú Chandrayaan-2 para 2013.
Sin duda, de la primera etapa de la exploración espacial de la luna, el evento más destacado fueron los alunizajes tripulados del Proyecto Apolo llevados a cabo entre 1969 y 1972. Siguieron todos el método del Encuentro en Órbita Lunar o LOR (Lunar Orbit Rendezvous). Este método utilizaba dos vehículos que despegaban en el mismo cohete y viajaban unidos, uno para ir y volver de la Luna, y otro más pequeño para alunizar. Las operaciones de acoplamiento se realizaban en órbita lunar. El método fue desarrollado y promovido tenazmente por el ingeniero norteamericano John C. Houbolt frente a los otros dos métodos existentes.
El método original consistía en un alunizaje directo, pero requería de un cohete demasiado grande para transportar un solo vehículo que tiene que ir, alunizar y regresar a la Tierra.
Otro método es el Encuentro en Órbita Terrestre o EOR (Earth Orbit Rendezvous). Este método, original del ingeniero Wernher von Braun consistía en la utilización de dos vehículos, uno despega con el combustible y otro con la tripulación. Realizan un acoplamiento en órbita terrestre para repostar y una vez hecho esto, el vehículo con la tripulación se dirige a la Luna, aluniza y regresa. Requiere de un cohete más pequeño pero no lo suficiente.
La antigua Unión Soviética disponía de dos proyectos en marcha, uno de sobrevuelos lunares tripulados para el que se emplearían naves Soyuz 7K-L1 y otro de alunizajes tripulados denominado N1/L3 empleando el complejo L3, integrado por una nave Soyuz 7K-L3 (LOK) y un módulo LK, pero en el primer caso las naves no fueron consideradas suficientemente seguras y en el segundo las pruebas del cohete N-1 no dieron resultados, con lo que la URSS abandonó los proyectos en 1974.
Varios países han mostrado su interés por realizar de nuevo viajes tripulados a la Luna. Los alunizajes tripulados que la NASA prepara para el siglo XXI combinarán el Encuentro en Órbita Terrestre con el Encuentro en Órbita Lunar.[cita requerida] Utilizarán dos vehículos que despegarán por separado, el vehículo que transportará a la tripulación se acoplará primero a la Estación Espacial Internacional o ISS (International Space Station), donde se preparararán para la misión mientras el vehículo con el módulo lunar permanece en una órbita de aparcamiento alrededor de la Tierra. Cuando todo esté listo, ambos vehículos se acoplarán en órbita terrestre y viajarán hacia la Luna. Una vez en su órbita, los vehículos se separarán, el módulo lunar descenderá, realizará el alunizaje y despegará para acoplarse en órbita lunar al módulo de mando desde donde regresarán a la Tierra.[cita requerida] El plan estadounidense se sitúa en el contexto del Proyecto Constelación.
China también tiene en marcha un proyecto de exploración lunar cuyo más importante hito, hasta el momento, ha sido lograr un primer aterrizaje suave con el Chang E3 (14/12/13) en su primer intento, algo que no lograron soviéticos ni norteamericanos en su momento. Presumiblemente, y de seguir los planes previstos, realizará misiones tripuladas en la primera mitad de la década de 2020. Japón, aunque considerablemente retrasado con respecto al programa espacial chino, planea una primera misión tripulada a la Luna para la misma década, así como el establecimiento de una base lunar permanente para 2030. La Agencia Espacial Europea también ha anunciado su interés por mandar misiones tripuladas a la Luna, dentro del Programa Aurora, lo mismo que la India, que ha desarrollado un plan que incluye un sobrevuelo tripulado de la Luna en 2014 y un alunizaje tripulado en 2020.
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