La relativa vicinanza della Luna alla Terra ne ha reso possibile l’esplorazione diretta, anche perché la sua "conquista" è stata l’oggetto di una gara in cui era in gioco il prestigio degli Stati Uniti e dell’URSS. L’esplorazione lunare, che si è svolta negli anni Sessanta e Settanta, ha seguito due direttrici.

L'URSS ha preferito usare sonde automatiche e ha fatto scendere sulla superficie lunare le sonde Luna 16, 17, 20 e 22 che hanno raccolto campioni di suolo lunare e li hanno riportati sulla Terra.

Gli Stati Uniti hanno invece realizzato un programma più ambizioso, che prevedeva lo sbarco sulla Luna di navicelle spaziali (Apollo) con equipaggio umano: gli uomini disponevano delle attrezzature per l’esplorazione diretta della superficie lunare e per il prelievo di campioni di suolo che sono poi stati portati sulla Terra. Queste missioni raggiungono il loro culmine con l'Apollo 11, quando l'astronave portò i primi uomini sulla Luna.

L’Apollo è un veicolo che rimbalza fra la Terra e la Luna sfruttando i rispettivi campi di attrazione: il vero grande sforzo autonomo è quello iniziale per strapparsi alla gravità terrestre. Ma da quel momento in avanti l’astronave è vincolata alle regole della meccanica celeste e le sfrutta in pieno.

Lasciando l’orbita terrestre e dopo che il terzo stadio del missile vettore gli ha impresso una velocità di circa 40.000 Km l’ora, l’Apollo si avvia sulla rotta lunare per forza di inerzia, nessun propulsore è acceso. L’Apollo, rallenta gradatamente. A un certo punto addirittura si fermerebbe e verrebbe riacchiappato dalla Terra sulla quale finirebbe per ricadere. Ma prima che la sua velocità si annulli, l’Apollo viene preso in carico dalla forza di gravità lunare che intorno ai 300.000 Km dalla Terra diventa prevalente (in senso locale, perché si ricordi che la Luna a sua volta è prigioniera della forza di gravità terrestre). Perciò l’Apollo cade sulla Luna accelerando gradualmente, tanto che poi dovrà accendere il suo motore di servizio per rallentarsi sino alla velocità orbitale lunare.

Al ritorno succede la medesima cosa: un colpo di motore per accelerare sino a vincere la gravità lunare e poi una lunga caduta verso la terra

Dopo lo storico allunaggio di Apollo 11, si sono succedute le missioni Apollo 12, 14, 15, 16 e 17, la quale nel dicembre 1972 concluse la serie delle missioni di esplorazione diretta della Luna.

Le missioni americane hanno permesso di esplorare vaste regioni del nostro satellite, anche perché durante le missioni Apollo 15, 16 e 17 gli astronauti disponevano di una cosiddetta "jeep spaziale" che permetteva di allontanarsi per chilometri dal modulo di atterraggio.

Dopo la "corsa alla Luna" degli anni Settanta, le missioni spaziali indirizzate al nostro satellite sono diminuite notevolmente. Solo recentemente la sonda Clementine, costruita riadattando un satellite spia militare, ha ripreso numerose immagini delle regioni polari che erano le aree ancora sconosciute del nostro satellite. Purtroppo, nel maggio 1994, Clementine, che doveva visitare l’asteroide Geografos, ha perso i contatti con la Terra.

Questa è la trascrizione delle parti principali dei colloqui che gli astronauti Armstrong e Aldrin fecero tra di loro, con il collega Collins rimasto a volare sull’Apollo, con la base di Houston e con il presidente Nixon, durante le ore trascorse sulla Luna.

Armstrong: Houston, qui Base Tranquillità. L’Aquila è atterrata.

Controllo: Ricevuto, Tranquillità. Confermiamo da Terra. Avete tenuto col fiato sospeso un sacco di gente. Adesso ricominciamo a respirare. Grazie mille.

Armstrong: Houston, è stata un po' lunga la fase finale. II sistema automatico ci stava portando in mezzo a un cratere grande come un campo di calcio pieno di massi... Abbiamo dovuto prendere i comandi manualmente e sorvolare tutto il campo roccioso prima di trovare una zona veramente buona.

Aldrin: Descriveremo poi nei dettagli ciò che ci circonda, ma sembra una collezione di ogni varietà, forma, angolosità. Si può trovare qualsiasi varietà di roccia. I colori cambiano a seconda di come si guarda. Non sembra affatto che ci sia un colore generale.

Controllo: Tranquillità, vi informiamo che qui e in tutto il mondo c’è tanta gente che sorride.

Aldrin o Armstrong:

Due sono anche qui.

Collins: Non scordatevi di me, che sto nel modulo di comando.

Armstrong: Dal finestrino si vede una pianura relativamente uniforme, con un buon numero di crateri, con diametri fra due e quindici metri, e qualche cresta, alta otto o dieci metri, direi. E poi, letteralmente migliaia di piccoli crateri di pochi decimetri. Vediamo massi angolari a qualche centinaio di metri da noi: saranno grossi mezzo metro. Davanti a noi c’è anche una collina. Difficile calcolare, ma penso che sia a un chilometro o un chilometro e mezzo.

Ora Armstrong depressurizza la cabina del LEM e comincia a scendere dalla scaletta sul suolo lunare. La telecamera automatica disposta sul LEM comincia a inviare sulla Terra immagini dirette.

Houston: Bene Neil, ti vediamo mentre scendi la scaletta.

Armstrong: Ho provato a risalire sul primo scalino. La scala non è sprofondata e potremo risalire. É un bel saltino. Sono in fondo alla scaletta. Le zampe del LEM hanno appena intaccato la superficie, diciamo da tre a cinque centimetri. La superficie sembra fatta di granelli piccolissimi quando ci si avvicina. É quasi polvere. É finissima. Scendo dal LEM ora. É un piccolo passo per l’uomo, ma un gigantesco balzo per l’umanità. Non sembra vi siano molte difficoltà per muoversi... perfino molto più facile che durante gli esperimenti a Terra, nel simulatori di gravità lunare. Il motore di discesa non ha formato un cratere scendendo. Abbiamo una superficie notevolmente piana in questo punto. Posso vedere alcuni segni di alterazioni del terreno provocate dal motore, ma si tratta di tracce insignificanti. Okay, Buzz, sei pronto a portare giù La telecamera?

Aldrin: Pronti. Tutto è in ordine.

Armstrong: Va bene. É decisamente buio qui nell’ombra e mi riesce un po' difficile vedere se metto bene i piedi. Adesso vado nella zona di luce solare, senza guardare direttamente al Sole. Guardando il LEM ml trovo proprio nell’ombra, ora; adesso, sto guardando Buzz ai finestrini e riesco a vedere tutto abbastanza chiaramente. La luce davanti al LEM è sufficiente a distinguere tutto molto chiaramente. É morbido e farinoso dappertutto. É come un deserto negli Stati Uniti. É diverso, ma è molto bello. Guarda che molti pezzi di roccia, qua, quelli di roccia dura, hanno come delle piccole bollicine sulla superficie.

Tocca adesso ad Aldrin uscire dal LEM e raggiungere Armstrong sul suolo lunare. Armstrong lo riprende con La telecamera e, consigliandolo, lo aiuta a scendere lungo La scaletta. Poi, i due astronauti scoprono La targa d’oro portata dalla Terra e destinata a rimanere sulla Luna.

Aldrin: Sei pronto per La mia uscita?

Armstrong: Aspetta un secondo che sposto La telecamera.

Aldrin: Sei pronto?

Armstrong: Prontissimo.

Armstrong ride.

Aldrin: Questa è la nostra casa per le prossime ore e bisogna che ne abbiamo cura. Okay, sono sul prima gradino. É semplicissimo scendere da un gradino all'altro. Le pietre sono piuttosto scivolose. Con la loro superficie polverosa, tendono a scivolare piuttosto facilmente.

Armstrong: Stavo quasi per perdere l’equilibrio, ma viene naturale di rimettersi in equilibrio.

Aldrin: Mi sto spostando e salto sulla superficie. Ho i piedi leggeri. Bisogna stare attenti a prendere la direzione che si vuole se no... Ehi, Neil, non ti avevo detto che avremmo potuto trovare una roccia violacea?

Armstrong: Hai trovato una roccia violacea?

Aldrin: Si.

Armstrong: Ecco La targa. Ora leggiamo quello che c’è scritto. Ci sono i due emisferi della Terra. Sotto c’è scritto: "Qui, uomini del pianeta Terra hanno poggiato il piede sulla Luna. Luglio 1969, anno del Signore. Siamo venuti in pace per tutta l’umanità". Seguono le firme dei tre membri dell’equipaggio e del presidente degli Stati Uniti.

Aldrin: Com’è la temperatura?

Armstrong: Sembra fredda.

Aldrin: Anch’io ho un po’ freddo.

Armstrong: C’è qualcosa di interessante in fondo a questo piccolo cratere. Non voglio andare nella zona di sole se posso fame a meno. Quella collinetta sullo sfondo e un paio di crateri allungati, lunghi circa 40 piedi, larghi venti e profondi quindici.

Aldrin: Riesco a vedere proprio quello che le fotografie del Surveyor mostravano... sembra come se la superficie fosse incrostata mentre non lo è.

Armstrong: Ho notato die il suolo ha un alto grado di coesione. Accumulandola, la terra mantiene una pendenza di circa settanta gradi.

Scoperta la targa e piantata la bandiera americana sulla Luna, gli astronauti riprendono a scambiarsi impressioni sulla temperatura, il panorama circostante, le possibilità di muoversi. Inviano sulla Terra descrizioni sempre più particolari di ciò che vedono.

A questo punto, dalla Casa Bianca, li chiama il presidente Nixon, attraverso il radiotelefono.

Nixon: Neil e Buzz, vi parlo per telefono dalla stanza ovale della Casa Bianca, e questa è certamente la telefonata più storica che sia mal stata fatta. Non posso dirvi quanto siamo orgogliosi noi tutti per quello che avete fatto. Per ogni americano questo sarà il giorno più glorioso della vita. E anche per i popoli di tutto il mondo, ne sono sicuro, uniti agli americani nel riconoscere l’importanza dell’atto eroico che avete compiuto. Grazie a quello che avete fatto, i cieli sono diventati una parte del mondo dell’uomo. E dal momento che voi ci parlate dal Mare della Tranquillità, noi ci sentiremo incoraggiati a raddoppiare i nostri sforzi per portare pace e tranquillità sulla Terra. Per questo momento di valore inestimabile nell’intera storia dell’uomo tutti i popoli della Terra sono veramente uniti: uniti nel loro orgoglio per ciò che avete fatto e uniti nella preghiera che possiate tornare sani e salvi fra noi.

Armstrong: Grazie, signor presidente. É per noi un onore e un privilegio rappresentare qui non soltanto gli Stati Uniti ma tutti gli uomini di buona volontà, che guardano al futuro con interesse e curiosità. É un onore per noi avere avuto la possibilità di essere qui oggi.

Nixon: Grazie ancora e arrivederci a presto. Tutti noi aspettiamo con ansia il momento di rivedervi sulla Hornet giovedì.