Bien que d'autres pays aient eu très tôt des ambitions spatiales, l'exploration de la Lune (et des autres planètes) a d'abord été le fait des deux superpuissances de l'époque, l'Union soviétique, et les États-Unis, dont le bras armé sera son agence spatiale, la Nasa (National space and aeronautics administration). Les premiers tirs de fusées en direction de la Lune datent de 1958, et dès l'année suivante, les premières sondes automatiques parvenaient effectivement jusqu'à notre satellite. Rapidement, ces coups d'essais ont appelé l'émergence de programmes de vols habités, tant du côté soviétique qu'Américain. C'est donc pour l'essentiel pour préparer l'arrivée du premier humain sur la Lune que sera programmée la frénésie de lancements qui ne cessent de se succéder au cours de la décennie qui suit. lancement. Finalement, trois ans seulement après le premier alunissage en douceur d'une sonde soviétique, le premier équipage américain du programme Apollo pose le pied en 1969 sur la Mer de la Tranquillité

Depuis, on serait tenté de dire que toute l'affaire tient en une seule phrase : on a marché sur la Lune et on en est revenu. Au total une soixantaine de voyages vers la Lune auront eu lieu. Près de 400 kilogrammes de roches lunaires auront été rapportées sur Terre pour y être étudiées. Seuls huit voyages (tous appartenant au programme Apollo) auront été habités, dont six alunissages, qui auront permis à douze humains de fouler le sol de notre satellite. Pourtant, alors même que la Guerre Froide qui a justifié tout cela n'apparaît plus que comme un spasme de notre histoire, les premiers programmes d'exploration de la Lune, qui sétagent sur une période incroyablement brève, ont modifié en profondeur la vision que l'on peut avoir aujourd'hui du monde. Ils ont marqué un tournant non seulement dans l'histoire des connaissances, mais dans l'histoire humaine.

Dates clés :

1959 - Luna 2 / Lunik 2 est la première sonde à atteindre la Lune, c'est aussi la première fois qu'un engin spatial atteint un autre corps céleste; Luna 3 photographie pour la première fois la face cachée.

1966 - Luna 9 réussit le premier alunissage en douceur.

1969 - Premiers humains sur la Lune (mission Apollo 11); premiers retours d'échantillons de sol.

1994 - La sonde Clementine, placée en orbite lunaire, cartographie 99% de la surface de notre satellite.

Ces sondes qui ont décroché la Lune

1958 : échecs en parallèle
Des orbiteurs du côté américain, des impacteurs du côté soviétique. Mêmes résultats de part et d'autre. Pour l'essentiel des pannes et explosions des lanceurs peu après le décollage.

Les ratages américains : Pioneer 0, destiné à se placer en orbite, échec au décollage, le 17 août 1958. Pioneer 1 (11-12 octobre 1958), ne parvient pas à se placer sur la trajectoire vers la Lune, mais apporte des informations sur la ceinture de radiations de la Terre (ceintures de Van Allen). Pioneer 2 (8 novembre 1958), panne du second étage peu après le décollage. Pioneer 3 (6 décembre 1958), échec au décollage).

Les ratages soviétiques : Luna 1958A, destiné à toucher la Lune, explosion de la fusée au décollage, le 23 septembre 1958. Nouvelle explosion après le décollage, avec Luna 1958B (12 octobre 1958). Luna 1958C (4 décembre 1958), échec au décollage.

L'année commence mieux apparemment du côté américain, puisqu'enfin, avec la sonde Pioneer 4, lancée le 3 mars 1959, un premier engin parvient à proximité de la Lune, la "frôlant" à 60 000 km. Mais elle finira plus mal, puisque le 26 novembre, la sonde Pioneer P-3, destinée elle aussi à survoler la Lune, rate son décollage. Quoi qu'il en soit, c'est une sonde soviétique, Luna 2 (aussi appelée Lunik 2), qui, lancée le 12 septembre, aura été le premier engin à atteindre le sol lunaire, où il s'écrase deux jours plus tard, dans la mer de la Sérénité. Mais peut-être plus importante encore est la réussite de la mission suivante; celle de la sonde Luna 3 (aussi appelée Lunik 3), elle aussi lancée par l'URSS (le 4 octobre 1959), et qui lors d'un premier contournement de la Lune, transmet pour la première fois des images de la face cachée. Qui plus est, Luna 3, qui est revenue sur Terre le 20 avril 1960, est le premier engin spatial à avoir fait l'aller-retour entre la Terre et la Lune.

En attendant les vols habités

Le vol de Youri Gagarine, premier humain à atteindre l'espace, le 12 avril 1961, change quelque peu la donne. A partir de cette date, l'administration américaine, par la voix du président John Kennedy, affiche sa volonté d'envoyer des humains sur la Lune. Les mêmes ambitions existent aussi à partir de cet instant en Union soviétique, même si le programme lunaire de vols habités va s'y élaborer dans le secret. D'un côté comme de l'autre, la préparation des vols lunaires habités, passe par tout un ensemble d'étapes. Certaines concernent la maîtrise des technologies spatiales au sens large, et déjà des vols habités (programmes Mercury et Gemini des États-Unis, programmes de l'URSS Voskhod, qui succède aux Vostok, puis Soyouz). D'autres sont plus spécifiquement des programmes de nouveaux envois de sondes automatiques vers la Lune. Ce sera les programmes américains Ranger, Surveyor et Lunar Orbiter, et, pour les soviétiques, deux nouvelles générations de sondes Luna, auxquelles s'ajoutera le programme Zond.

Les programmes américains

Ranger
Les sondes Ranger sont issues d'un projet proposé dès 1959 par le JPL, au sein de la Nasa, destiné à explorer non seulement la Lune, mais aussi Vénus et Mars, à l'aide de sondes conçues selon les mêmes plans. La réorientation de la politique spatiale américaine en 1961, a conféré à ses sondes une vocation spécifiquement lunaire. Ranger 1 (23 août 1961) et Ranger 2 (18 novembre 1961) ont été placés sur une orbite géocentrique très allongée. Ranger 3, lancée le 26 de janvier 1962 fut un échec pour cause de défaillance de son lanceur; la sonde survola cependant la Lune à une distance de 36 800 km, avant de rejoindre une orbite héliocentrique. Le 23 avril 1962, Ranger 4 est lancée. Elle s'approchera à 120 km de la Lune puis passera du côté de la face opposée et s'y écrasera. Enfin, la sonde Ranger 5, lancée le 18 octobre 1962, fut victime de diverses défaillances qui firent rapidement perdre le contact avec elle. Tous ses échecs successifs, ajoutés aux retards accumulés par le programme de lanceurs Atlas-Centaur, ont fait douter à ce moment de la capacité de la Nasa à remplir les objectifs de programme lunaire. Il a alors été décidé de réduire les ambitions des missions Ranger suivantes. Ranger 6 (30 janvier 1964) et Ranger 7 (28 juillet 1964), Ranger 8 (17 février 1965) et Ranger 9 (21 mars 1965), n'ont servi pour des objectifs limités (et un équipement réduit au minimum) et ponctuels (en particulier images de hautes résolution, transmises par les trois dernières sondes), directement liés à tel ou tel point précis soulevé par la préparation des vols habités. Par ailleurs, la Nasa a décidé, dans ce contexte empoisonné, de brûler quelques étapes dans son calendrier, en passant plus tôt que prévu aux programme Surveyor et Lunar Orbiter.

Surveyor
Surveyor 1, lancée le 30 mai 1966, a été la première sonde américaine à réussir un alunissage en douceur. Pendant les six semaines suivantes, l'engin a transmis 11 000 images du paysage lunaire environnant. Surveyor 2 a été lancé le 20 septembre suivant et s'est écrasé sur la Lune, à proximité du cratère Copernic, le 22 septembre, après une défaillance survenu dans les dernières minutes du vol. Lancée 17 avril 1967, la sonde Surveyor 3 atteindra la Lune le 20 avril. Après un alunissage mouvementé dans l'Océan des Tempêtes, 6300 images furent transmises. L'engin sera retrouvé par l'équipage d'Apollo 12. Surveyor 4, lancée le 14 juillet 1967 est un échec (le contact est perdu quelques minutes avant l'alunissage). Surveyor 5, lancée le 8 septembre 1967 connaîtra également des difficultés, mais parvient à se poser sur la Lune le 10 septembre, et des tests sur la nature du sol sont réalisés. Surveyor 6, lancée le 7 novembre 1967, se pose en douceur sur la Lune (région du Golfe du Centre) le 9 novembre. Des images sont prises, des échantillons de sol analysés. Un essai réussi de redécollage est également réalisé. Enfin, Surveyor 7, lancée le 7 janvier 1968, se pose dans le cratère Tycho le 9 janvier. De nouvelles images du paysage lunaire sont transmises, et de nouvelles études du sol réalisées.

Vue du cratère Tycho par la sonde Surveyor 7.
(Source : NSSDC / NASA).

Lunar Orbiter
D'abord destinée à identifier les sites d'alunissage possibles pour les missions Apollo, les sondes Lunar Orbiter ont rapidement vu leur mission étendue à la cartographie de presque (99%) toute la surface lunaire. Tous ses engins, qui circulaient sur des orbites comprises entre 40 et 1850 km, ont été délibérément envoyés s'écraser sur la Lune après l'achèvement de leur programme, afin de ne pas encombrer l'espace autour de notre satellite au moment des vols habités. La sonde Lunar Orbiter 1, lancée le 10 août 1966 a atteint l'orbite lunaire le 14 août. Elle a transmis quantité d'images détaillées, parmi lesquelles les premières images des futurs sites d'alunissage Apollo. Lunar Orbiter 2, lancée le 6 novembre 1966 a transmis ensuite 800 nouvelles images du sol lunaire dont 600 à haute résolution (certaines révélaient 1 m). Lunar Orbiter 3, lancée le 4 février 1967, a atteint la Lune le 8 février et a servi principalement à tester les communications entre la Terre et notre satellite. Lunar Orbiter 3 a également pu transmettre une image du site d'alunissage de la sonde Surveyor 1. Lunar Orbiter 4 a été lancée le 4 mai 1967 et a atteint sa destination le 8 mai. C'est la première sonde à avoir transmis des images du pôle sud de la Lune. Enfin, Lunar Orbiter 5, lancé le 1^er août 1967 a atteint l'orbite lunaire le 5 août, où elle a achevé le programme de cartographie lunaire assigné à cette famille de sondes.

La chance avait cependant commencé à tourner quelques mois plus tôt, avec le lancement de la sonde Zond 3, le 18 juillet 1965, qui avait contourné comme prévu la Lune, pris quelques photographies, et était revenue à proximité de la Terre neuf jours plus tard, avant d'aborder une orbite héliocentrique. Finalement, la sonde Luna 9, lancée le 31 janvier 1966, réussit la mission prévue. Le 3 février 1966, elle accomplit le premier alunissage en douceur, et transmet les premières images d'un paysage lunaire. La communication sera perdue deux jours plus tard. Il y aura encore un échec, celui de Cosmos 111, lancé vers la Lune le 1^er mars 1966, et qui fini brûlé dans l'atmosphère terrestre le 3 du même mois. Mais les mois qui suivent vont être bien plus fastes. Le succès sera au rendez-vous d'une nouvelle phase du programme Luna, et de la poursuite du programme Zond. 

De Luna 10 à Luna 14
Luna 10 est lancée le 31 mars 1966, et se place en orbite lunaire le 2 avril, devenant ainsi... le premier satellite artificiel de notre satellite naturel. La sonde, qui a fonctionné pendant deux mois, a notamment servi à étudier le rayonnement cosmique et le champ magnétique de la Lune. Lancée le 24 août 1966, Luna 11 s'est placée en orbite lunaire le 27 et a servi à tester de nouvelles technologies. Luna 12 a ensuite été lancée, le 22 octobre 1966, et a transmis plus de mille clichés de la surface lunaire depuis l'orbite qu'elle a atteint le 25 octobre. Le 21 décembre 1966, c'était au tour de Luna 13 de s'élancer vers notre satellite. La sonde s'est posée dans l'Océan des Tempêtes et y a collecté des échantillons de sol, essentiellement pour en déterminer la consistance et la radioactivité. Enfin, le 7 avril 1968, Luna 14 a été lancée pour être placée en orbite lunaire le 10. Elle a servi à photographier notre satellite et a en étudier le champ gravitationnel.

Zond 5 et Zond 6
Zond 5 a été lancée le 15 septembre 1968. Elle a contourné la Lune et est revenue vers la Terre, amerrissant dans l'Océan Indien où elle a été récupérée. déjà une préfiguration de ce que pourra être un vol habité soviétique, en somme. Quant à Zond 6, lancée le 10 novembre 1968, elle aura un mission similaire, à ceci près qu'elle n'accomplira pas un amerrissage, mais plutôt un atterrissage, directement en Union soviétique.

Le programme lunaire habité américain, baptisé Apollo, a été officiellement décidé le 25 mai 1961, après que les États-Unis aient subi deux gifles consécutives dans la course à l'espace : d'abord le bip-bip de Spoutnik 1, le 4 octobre 1957, et le vol de Youri Gagarine, le 12 avril 1961 (sans parler d'autres humiliations plus terrestres, comme celle qui a suivi l'échec de la tentative de débarquement à Cuba, dans la baie des Cochons, le 17 avril). Le 25 mai de cette année-là, donc, le président Kennedy contre-attaque dans un discours où il annonce qu'un Américain marcherait sur la Lune avant la fin de la décennie. Pourquoi la Lune? Parce qu'elle est là, expliquera simplement un Kennedy peu avare de formules démagogiques. Mais, à l'époque, visiblement cela suffit, et le pari sera magistralement gagné par les sorciers de la Nasa et l'alunissage, en 1969, de l'équipage d'Apollo 11.

En attendant tout est à faire. La Nasa n'est pas prête, et des pans entiers de l'économie (et un budget de 25 milliards de dollars) de ce qui ressortira comme la première superpuissance vont être requis pour atteindre l'objectif fixé. D'un point de vue pratique, le pari devra suivre deux axes. D'une part, il convenait de construire et de mettre au point d'un lanceur suffisamment puissant pour emporter des humains jusqu'à la Lune. Ce fut la fusée Saturn, dont la version finale (la Saturn V) était un engin colossal, dont la masse au décollage était de 2900 tonnes (3400 tonnes de poussée), qui comportait trois étages et mesurait 110 mètres de haut. Il était ensuite nécessaire de définir les modalités d'un tel voyage aller-retour, et concevoir les véhicules spatiaux idoines. Il s'agit de la capsule Apollo, de son module de service, et d'une étrange araignée de métal, le module lunaire ou Lem (Lunar excursion module). Enfin, ont dût penser à recruter et à entraîner des astronautes. Ce seront pour la plupart des pilotes de chasse de l'aéronavale américaine. 
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Premiers pas
Apollo 8 et Apollo 10
Deux vols habités vers la Lune ont précédé l'alunissage d'Apollo 11. Le premier vol a été celui d'Apollo 8, lancé le 21 décembre 1968 et qui est parvenu en orbite lunaire le 24 décembre. Il emportait les astronautes Frank Borman, James Lovell et William Anders. Après avoir accompli 10 orbites, ils sont revenus sur Terre le 27 décembre. Le 18 mai 1969, une dernière mission préparatoire a ensuite conduit en orbite lunaire (atteinte le 21 mai) trois autres astronautes, Thomas Stafford, John Young et Eugene Cernan, à bord de la capsule Apollo 10, équipée de son Lem, testé par Cernan, qui l'amènera près du sol lunaire, mais sans s'y poser. Le retour sur Terre a eu lieu le 26 mai.

Apollo - 11 - La mission Apollo 11 a été lancée le 16 juillet 1969, avec à son bord, Neil Armstrong, Edwin (Buzz) Aldrin et Michael Collins. Les deux premiers, emportés par le Lem, vont marcher sur la Lune, le troisième restera en orbite à bord du module de commande. Ce premier alunissage se déroule le 20 juillet 1969. Il a lieu au nord de la mer de la Tranquillité. Un séjour de 21 heures, qui permettra de collecter une vingtaine de kilogrammes d'échantillons de sol. La capsule Apollo était de retour sur Terre le 24 juillet.

Apollo 12 - Le lancement de la mission Apollo 12 a eu lieu le 14 novembre 1969. Les astronautes Charles Conrad et Alan Bean se sont posés le 19 novembre dans l'Océan des Tempêtes, à proximité de la sonde Surveyor 3, pendant que Richard Gordon restait en orbite lunaire. Le séjour sur la Lune a duré 31,5 heures, et 34 kg d'échantillons de sol ont été collectés. Le retour sur Terre a eu lieu le 24 novembre.

Apollo 13 - Le lancement d'Apollo 13, avec à son bord James Lovell, Fred Haise et John Swigert, a eu lieu le 11 avril 1970. L'explosion du réservoirs d'oxygène n° 2 du module de service, à mi-chemin de la Lune, a empêché la mission d'atteindre ses objectifs affichés. Les trois astronautes, qui doivent un temps se réfugier dans le Lem dans des conditions éprouvantes, ont cependant pu revenir sur Terre sains et saufs.

Apollo 14 - La mission Apollo 14 a été lancée le 31 janvier 1971, emportant vers la Lune Alan Shepard, Edgar Mitchell et Stuart Roosa (ce dernier appelé à rester en orbite lunaire). Le Lem de cette expédition s'est posé le 5 février dans la région des montagnes de Fra Mauro, initialement destinée à l'alunissage d'Apollo 13. Le séjour sur la Lune a duré 33 heures, et 44 kilogrammes d'échantillons ont été collectés. Le retour sur Terre a eu lieu le 9 février. Ajoutons que les astronautes ont utilisé à l'occasion de cette mission une "brouette" pour transporter leur équipement lors de leurs sorties extra-véhiculaires.

Apollo 15 - Le lancement de la mission Apollo 15 a eu lieu le 26 juillet 1971. Le 30 juillet, David Scott et Alfred Worden posaient le pied sur la Lune dans la région du sillon de Hadley, tandis que James Irwin restait en orbite. D'un point de vu technique, la principale innovation de cette expédition a été l'emploi de la jeep lunaire, ou Lunarrover, un véhicule électrique qui a permis aux astronautes de parcourir 28 km. Le séjour sur la Lune a duré 67 heures, et 77 kilogrammes d'échantillons ont été recueillis. Le retour sur Terre a eu lieu le 7 août.

Apollo 16 - La mission Apollo 16 est partie de Cap Kennedy le 16 avril 1972, avec à son bord John Young, Charles Duke et Thomas Mattingly (resté en orbite lunaire). Le site d'alunissage, atteint le 21 avril, était la région du cratère Descartes (hautes terres lunaires). L'utilisation de la jeep lunaire a fait parcourir 27 kilomètres aux astronautes. Le séjour sur la lune a duré 71 heures et 95 kg d'échantillons ont été recueillis. Le retour sur Terre date du 27 avril.

Apollo 17 - Le dernier vol du programme Apollo a été lancé le 7 décembre 1972. Il emportait les astronautes Ronald Evans (appelé à rester en orbite lunaire), Eugene Cernan et, pour la première fois un scientifique, Harrison Schmitt qui sera le premier, et à ce jour le seul géologue, à avoir foulé le sol lunaire. L'alunissage eut lieu dans la région Taurus-Littrow, le 11 décembre. Cernan et Schmitt on parcouru 30 km avec la jeep lunaire et collecté 110 kg d'échantillons. Leur séjour sur notre satellite a duré 75 heures. Le retour sur Terre date du 19 décembre. 
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La déconvenue soviétique
La réussite du programme Apollo a enlevé tout objet au programme lunaire habité soviétique. L'exploration de notre satellite n'en a pas moins été poursuivie quelque temps par l'Union soviétique. Cela a été l'occasion d'un retour d'échantillons de sol lunaire notamment par les sondes automatiques Zond 7 (lancement le 7 août 1969) et Zond 8 (20 octobre 1970), et par le prolongement du programme Luna (entrecoupé de quelques échecs) : 

Luna 16 (lancée le 12 septembre 1970), Luna 17 (10 novembre 1970), Luna 18 (2 septembre 1971, communications interrompues au moment de l'alunissage), Luna 19 (28 septembre 1971), Luna 20 (14 février 1972), Luna 21 (8 janvier 1973), Luna 22 (29 mai 1974), Luna 23 (28 octobre 1974, endommagée au moment de l'alunissage la sonde fonctionne encore trois jours, mais ne peut rapporter les échantillons prévus) et Luna 24 (9 août 1976).

Les retours d'échantillons
Luna 16 - Cette sonde a été lancée le 12 septembre 1970 et a aluni le 20 septembre dans la mer de la Fertilité. Après un séjour de 26 heures sur la Lune, elle a rapporté sur Terre (24 septembre) 101 grammes de roche lunaire, prélevés grâce à une foreuse, à 35 cm sous la surface.

Luna 20 - Lancée le 14 février 1972, Luna 20 s'est posée dans la région d'Apollonius (non loin du point d'alunissage de Luna 16) le 21 février. Elle a permi le retour (le 25 février) de 30 grammes d'échantillons de sol.

Luna 24 - La sonde a été lancée le 9 août 1976 et s'est posée dans la Mer des Crises, à quelques centaines de mètre de Luna 23, le 18 août. 170 grammes de sol lunaire ont été rapportés sur Terre le 22 août. Ce devait être le dernier voyage jusqu'à notre satellite naturel avant longtemps.

Les Lunokhod
Luna 17 - Cette sonde, lancée le 10 novembre 1970 emportait le Lunokhod 1. Cet engin entièrement télécommandé depuis la Terre a été le premier véhicule à avoir roulé sur la Lune. L'alunissage de cet engin de 800 kilogrammes a eu lieu dans la Mer des Pluies le 15 novembre. Le Lunokhod, qui a fonctionné pendant onze mois lunaires avant que le contact soit coupé le 4 octobre 1971, a parcouru 10,45 kilomètres et a transmis 20 000 images du paysage lunaire visité.

Luna 21 - Le lancement de Luna 21 a eu lieu le 12 janvier 1973, et le débarquement du Lunokhod 2, dans le cirque comblé Le Monnier en bordure de la Mer de la Sérénité, le 15 janvier. Pendant quatre mois (jusqu'au 3 juin) l'engin a transmis 80 000 images et parcouru 37 kilomètres.

Maquette de Lunokhod 2.
(Source : Page de Vincent Meens).

Outre les échecs de sondes Luna 18 et 23 déjà mentionnés, on a également enregistré à cette époque l'échec au décollage de Soyouz L3 (23 novembre 1972), qui devait se placer en orbite lunaire.

L'éternel retour à la Lune
Aussitôt déflorée, aussitôt abandonnée. Il a fallu attendre le début des années 1990 pour que s'exprime un nouvel intérêt pour la Lune. Cette fois, de la part d'un nouvel intervenant dans l'exploration spatiale, le Japon, avec la sonde Hiten (Muses A). D'autres sondes ont ensuite été lancées. A ce jour, le principaux résultats scientifiques sont venus de Clementine (1994) et de Lunar Prospector (1998).
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Muses A - Cette sonde en deux parties (Hiten et Hagoromo) lancée en 1990 depuis le Japon sur une orbite terrestre très allongée avait pour but de tester des technologies de navigation spatiale (en préparation du programme Geotail), et plus spécialement de trajectoires en direction de la Lune, dont elle s'est rapprochée une dizaine de fois. L'engin a servi a placer le petit satellite Hagoromo autour de la Lune, mais celui-ci est tombé en panne. Quant au module principal, Hiten, a finalement été précipité sur la Lune le 10 avril 1993.

Clementine - La sonde Clementine, initialement conçue pour servir de démonstrateur technologique dans le cadre de la "Guerre des Étoiles" (officiellement : Initiative de Défense Stratégique) envisagée par l'administration Reagan, a finalement été lancée le 25 janvier 1994 à destination de la Lune. Placée en orbite lunaire, la sonde a cartographié 99% de la surface de notre satellite pendant 70 jours (soit au total 351 orbites accomplies et 1,8 million d'images transmises dans 11 bandes spectrales différentes). Elle devait ensuite être dirigée vers l'astéroïde 1620 Geographos. Mais un dysfonctionnement l'a obligée à revenir en orbite terrestre où elle a servi à l'étude de la magnétosphère, jusqu'en juin 1994.

Lunar Prospector (vue d'artiste).
(Source : NSSDC / NASA).

Lunar Prospector, Cette sonde a été lancée à destination de l'orbite lunaire le 6 janvier 1998 où elle a séjourné 19 mois avant d'être précipitée sur le sol de notre satellite, le 31 juillet 1999. Opérant depuis une orbite polaire, ses instruments ont permis de compléter la carte géologique de la Lune au hautes latitudes. 

Les outsiders - D'autres engins ont également approché la Lune : Il s'agit de d'AsiaSat 3 / HGS-1, qui en est arrivé là un peu par accident, et des sondes Galileo et Cassini-Huygens, qui ont croisé la Lune en faisant route vers leurs destinations finales (Jupiter et Saturne, respectivement). Lancé le 24 décembre 1997, le satellite AsiaSat 3 était initialement destiné par la Chine qui l'a lancé à servir de relais de télécommunications. Il a pris le nom de HGS-1, après qu'une panne ait conduit à un changement de propriétaire (Hughes Global Services) ait eu raison de ses objectifs. Une manoeuvre destinée à sa récupération l'a ainsi fait s'approcher de la Lune à deux reprises. Galileo, pour sa part a été lancée le 18 octobre 1989 à destination de Jupiter, qui a été atteinte le 7 décembre 1995. Entre-temps, la sonde a survolé Vénus, les astéroïdes Gaspra et Ida, et deux fois le système Terre-Lune; le 8 décembre 1990, et le 8 décembre 1992. Enfin, la sonde Cassini-Huygens destinée à explorer le système saturnien a été lancée le 15 octobre 1997. Et elle aussi a dû suivre une trajectoire compliquée avant de toucher au but, qui a été l'occasion d'approcher, le 18 août 1999, le système Terre-Lune pour bénéficier de son assistance gravitationnelle. Comme cela avait été le cas avec celui de Galileo, ce survol a été l'occasion de transmettre des photos de la Lune et diverses autres données télémétriques.

L'Europe a été l'une des premières à relancer l'exploration avec la mission SMART-1 de l'Agence Spatiale Européenne (ESA). Lancée en 2003, cette sonde, dotée d'un moteur ionique, a été lancée par l'Agence spatiale européenne (ESA) le 27 septembre 2003. Destinée à la poursuive l'étude cartographique de notre satellite, elle l'a atteint le 15 novembre 2004. La stabilisation finale de son orbite a été achevée vers la mi-janvier 2005. Ayant terminé sa mission, elle a été déroutée pour s'écraser sur le sol lunaire, le 3 septembre 2006, tandis que des télescopes observaient depuis la Terre l'événement pour analyser les gaz émis par la vaporisation des roches consécutive à l'impact. 

Le véritable essor a commencé à la fin des années 2000 avec l'arrivée de nouvelles puissances spatiales. Le Japon a lancé sa grande mission SELENE (Kaguya) en 2007, une mission orbitale très complète qui a fourni des données topographiques, géophysiques et minéralogiques détaillées de la surface lunaire jusqu'à son impact contrôlé en 2009. La même année, la Chine a marqué son entrée dans l'exploration lunaire avec Chang'e 1, son premier orbiteur, qui a réalisé une carte 3D de la Lune. L'Inde a suivi en 2008 avec Chandrayaan-1, un orbiteur équipé d'instruments indiens et internationaux. Cette mission fut particulièrement importante car elle a confirmé de manière décisive la présence de molécules d'eau et de glace d'eau sur la Lune, principalement dans les régions polaires, grâce à des instruments comme le Moon Mineralogy Mapper de la NASA et à l'analyse du panache créé par son petit impacteur (MIP).

Simultanément, la NASA a lancé en 2009 le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), un satellite toujours en opération qui cartographie la Lune avec une haute résolution pour identifier les sites potentiels d'atterrissage futurs et étudier son environnement radiatif. LRO était accompagné de l'impacteur LCROSS, dont l'impact dans un cratère polaire en a envoyé de la matière dans l'espace, permettant l'analyse de sa composition par des instruments au sol et confirmant ainsi la présence significative d'eau glacée dans les cratères polaires en permanence à l'ombre.

Dans les années qui ont suivi, la Chine a poursuivi son programme lunaire par étapes. Chang'e 2, lancé en 2010, était un orbiteur à plus haute résolution qui a préparé les missions d'atterrissage à venir. La NASA a également continué ses missions scientifiques avec les deux satellites GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), lancés en 2011, qui ont mesuré le champ de gravité lunaire avec une précision inégalée, révélant des détails sur la structure interne de la Lune. En 2013, la mission LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) a étudié l'exosphère ténue de la Lune et l'environnement de poussière avant son impact.

2013 a marqué une étape majeure avec l'atterrissage réussi de Chang'e 3 par la Chine. Ce fut le premier atterrissage en douceur sur la Lune depuis 1976. La mission comprenait également le rover Yutu, le premier rover lunaire opérationnel depuis la fin du programme Lunokhod soviétique et les missions Apollo. La Chine a ensuite mené une mission de test (Chang'e 5-T1) en 2014 pour valider les technologies nécessaires au retour d'échantillons sur Terre.

Un exploit inédit a été réalisé par la Chine en janvier 2019 avec Chang'e 4, le premier atterrissage en douceur sur la face cachée de la Lune. Cette mission complexe, qui comprenait un atterrisseur et un rover (Yutu-2), a nécessité le déploiement préalable d'un satellite relais (Queqiao) pour assurer les communications entre la Terre et la face cachée. Cette période a également vu l'émergence de tentatives privées. La mission israélienne Beresheet en 2019 fut la première tentative privée d'atterrissage lunaire, mais elle s'est malheureusement soldée par un échec lors de la phase de descente. L'Inde a fait une nouvelle tentative ambitieuse avec Chandrayaan-2 en 2019, comprenant un orbiteur, un atterrisseur (Vikram) et un rover (Pragyan). Si l'orbiteur a réussi sa mission scientifique, l'atterrisseur s'est écrasé à la surface.

L'année 2020 a été marquée par le succès spectaculaire de la mission chinoise Chang'e 5, qui a réussi à collecter environ 1,7 kg d'échantillons lunaires et à les rapporter sur Terre, une première depuis 1976. Ces échantillons, provenant d'une zone géologiquement jeune, fournissent des données précieuses sur l'évolution lunaire.

Les années 2020 ont vu le début concret du programme Artemis de la NASA, dont l'objectif est un retour humain sur la Lune. Artemis I, lancée fin 2022, a été une mission non habitée qui a testé le lanceur lourd SLS et le vaisseau Orion lors d'un vol circumlunaire, préparant les futures missions avec équipage. D'autres pays ont rejoint l'exploration, comme la Corée du Sud avec son orbiteur Danuri (KPLO) lancé en 2022.

Surtout, l'ère commerciale de l'exploration lunaire a véritablement démarré sous l'impulsion du programme CLPS (Commercial Lunar Payload Services) de la NASA, qui confie à des sociétés privées le transport de charges utiles vers la surface lunaire. Après quelques tentatives infructueuses (comme la mission impliquant le rover Rashid des Émirats Arabes Unis transporté par ispace en 2023, ou la mission Peregrine d'Astrobotic début 2024), la société américaine Intuitive Machines a réussi le premier atterrissage commercial en douceur avec sa mission IM-1 (atterrisseur Nova-C "Odysseus") en février 2024, ouvrant la voie à une participation accrue du secteur privé à l'accès à la surface lunaire. Le Japon a également réussi son premier atterrissage en douceur avec la mission SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) en janvier 2024, bien que l'atterrisseur ait rencontré des difficultés d'orientation et d'alimentation initiales. Entre-temps, la mission russe Luna 25, première tentative lunaire post-soviétique, s'est soldée par un échec lors de sa tentative d'atterrissage en août 2023.