
月の物理的な探査は、ソ連が打ち上げた宇宙探査機ルナ2号が1959年9月14日に月面に衝突したことから始まりました。それ以前は、月探査の唯一の手段は地球からの観測でした。光学望遠鏡の発明は、月観測の質を飛躍的に向上させました。ガリレオ・ガリレイは、1609年に独自の望遠鏡を製作し、天文学的な目的で望遠鏡を使用した最初の人物として広く知られています。月面の山々やクレーターは、彼が初めて観測したものでした。
ルナ2号以降の人類の月探査は、有人および無人のミッションの両方で行われている。NASAのアポロ計画は、20世紀後半に月面に6回人類を着陸させた唯一の計画である。最初の人類着陸は1969年、アポロ11号の宇宙飛行士バズ・オルドリンとニール・アームストロングが静かの海の領域に着陸し、ミッション完了後に科学機器を残し、月のサンプルを地球に持ち帰ったときである。[ 1 ] 2019年初頭に中国国家宇宙機関(CNSA)のロボット宇宙船嫦娥4号が月の裏側に初めて軟着陸し、玉姑2号ロボット月面探査車を展開するまで、すべての月面ミッションは月の表側で行われていた。[ 2 ] [ 3 ] 2024年6月25日、CNSAの嫦娥6号は月の裏側から初の月サンプルリターンを実施した。[ 4 ]
全ての主要宇宙機関における月面探査の目標は、恒久的な人間の拠点の設立に備えて、月面ミッションを通じて月面の継続的な調査を行うことに重点を置いています。[ 5 ]

最古の洞窟壁画には雄牛や幾何学模様が描かれ、最大 4 万年前のものと考えられている[ 9 ]。あるいは 2~3 万年前の棒グラフは月の満ち欠けを観測するために使われ、月の満ち欠けを利用して時間を計っていたと考えられている[ 10 ] 。月の様相は先史時代から月の神々の中に特定され、集約されており、最終的には紀元前 4 千年紀に書かれた最初の文字の時点で記録され、記号化されている。月の描写として知られている最も古いものの一つは、アイルランドのノウスにある紀元前 3000 年の岩絵Orthostat 47である[ 11 ]。[ 12 ]月の神ナンナ / シンと同様に、月を描いた三日月が紀元前3 千年紀から見つかっている[ 13 ] 。
最古の天文学者で詩人でもあるエンヘドゥアンナは、月の神ナンナ/シンのアッカド人の高位の祭司で、サルゴン大王(紀元前 2334年頃-紀元前 2279年頃)の娘で、自分の部屋で月を追跡していました。[ 14 ]月と他の天文現象との関係を天文学的に表した最古の発見され特定された描写は、紀元前1800-1600年頃のネブラ天文台で、 プレアデス星団が月の隣に描かれています。[ 15 ] [ 16 ]
古代ギリシャの哲学者アナクサゴラスは、天体に対する非宗教的な見解が投獄と最終的な追放の原因の1つとなったが、[ 17 ]太陽と月はどちらも巨大な球状の岩石であり、後者は前者の光を反射していると推論した。プルタルコスは、著書『月の球面について』で、月には太陽の光が届かない深い窪みがあり、その斑点は川や深い峡谷の影に過ぎないと示唆した。彼はまた、月に人が居住している可能性も考えた。アリスタルコスは月の大きさと地球からの距離を計算しようとしたが、彼が推定した地球の半径の20倍(この値は同時代のエラトステネスによって正確に測定されていた)という距離は、実際の平均距離の約3分の1であることが判明した。

漢代の中国哲学者たちは、月は気と等しいエネルギーであると信じていましたが、月の光は太陽の反射であると認識していました。 [ 18 ]数学者で占星術師の景芳は、月の球形に注目しました。[ 18 ]宋代の沈括は、月の満ち欠けを、反射する銀の丸い球に例え、白い粉をかけて横から見ると三日月に見えるという寓話を創作しました。[ 18 ]
インドの天文学者アーリヤバタは5世紀の文献『アーリヤバティヤ』の中で、反射した太陽光が月を輝かせると述べています。[ 19 ]
ペルシャの天文学者ハバス・アル・ハシブ・アル・マルワズィーは、 825年から835年の間にバグダッドのアル・シャミシーヤ天文台で様々な観測を行った。[ 20 ]これらの観測結果から、彼は月の直径を3,037 km(半径1,519 km)、地球からの距離を346,345 km(215,209 mi)と推定した。[ 20 ] 11世紀には、イラクの物理学者アルハゼンが数々の実験と観測を通じて月の光を調査し、月の光は月自身の光と月が太陽光を吸収して放射する能力の組み合わせであると結論付けた。[ 21 ] [ 22 ]
中世、望遠鏡が発明される前には、月は「完全に滑らか」であると信じていた人も多くいたものの、月を球体として認識する人が増えていった。[ 23 ]

1609年、ガリレオ・ガリレイは著書『星空の報告』の中で、月の最初の望遠鏡による図の一つを描き、月は滑らかではなく、山やクレーターがあることを記しました。17世紀後半には、ジョヴァンニ・バッティスタ・リッチョーリとフランチェスコ・マリア・グリマルディが月面の地図を描き、多くのクレーターに現在も使われている名前を与えました。地図上では、月の表面の暗い部分はマリア(単数形はmare)または海、明るい部分はテラ(大陸)と呼ばれていました。

トーマス・ハリオットはガリレイと同じく、初めて望遠鏡で月の図を描き、数年間観測した。しかし、彼の絵は未発表のままだった。[ 24 ]最初の月面地図は、1645年にベルギーの宇宙地理学者で天文学者のミヒャエル・ファン・ラングレンが作成した。 [ 24 ] 2年後、ヨハネス・ヘヴェリウスによるさらに影響力のある作品が出版された。1647年、ヘヴェリウスは月だけに焦点を当てた最初の論文『セレノグラフィア』を出版した。ヘヴェリウスの命名法は、 18世紀までプロテスタント諸国で使われていたが、1651年にイエズス会の天文学者ジョヴァンニ・バッティスタ・リッチョーリが発表したシステムに取って代わられた。リッチョーリは、肉眼で見える大きな斑点に海の名前を、望遠鏡で見える斑点(以来クレーターと呼ばれる)に哲学者や天文学者の名前を付けた。[ 24 ]

1753年、クロアチアのイエズス会士で天文学者のロジャー・ジョセフ・ボスコヴィッチは、月に大気が存在しないことを発見しました。1824年には、フランツ・フォン・パウラ・グリュイトハイゼンが、隕石の衝突によるクレーターの形成を説明しました。 [ 25 ]
月には植物が存在し、亜セレナイトが存在するという、その後否定された可能性は、19世紀初頭の数十年に至るまで、近世の主要な天文学者たちによって真剣に検討されていました。ヴィルヘルム・ベーアとヨハン・ハインリヒ・メドラーは1834年から1836年にかけて、 4巻からなる『月面地図』を出版し、1837年には『月』を出版しました。これらの著書によって、月には水域も目立った大気も存在しないという結論が確固たるものになりました。[ 26 ]
冷戦に端を発したソ連とアメリカ合衆国間の「宇宙開発競争」と「月面開発競争」は、月に焦点を当てて加速しました。これには、1959年にソ連が初めて月の裏側を撮影するなど、科学的に重要な多くの先駆的成果が含まれ、1969年の人類初の月面着陸で最高潮に達しました。これは、20世紀と人類史における極めて重要な出来事の一つとして世界中で認識されています

月を通過した最初の人工物は1959年1月4日のソ連の無人探査機ルナ1号であり、太陽の周りを太陽中心軌道で周回した最初の探査機となった。[ 27 ]ルナ1号は月の表面に衝突するように設計された。
月面に衝突した最初の探査機は、ソ連の探査機ルナ2号で、1959年9月14日21時2分24秒(UTC)に硬着陸しました。月の裏側は、1959年10月7日にソ連の探査機ルナ3号によって初めて撮影されました。現代の基準からすると曖昧ではありますが、写真からは月の裏側には海がほとんど存在しないことが分かりました。

アメリカの探査機が初めて月を通過したのは1959年3月4日のパイオニア4号で、ルナ1号の直後だった。これは、月への打ち上げを試みた初期の8機のアメリカの探査機の中で唯一成功したものだった。[ 28 ]
ソ連の成功に対抗するため、米国大統領ジョン・F・ケネディは、緊急の国家的必要に関する議会への特別メッセージの中で月面着陸を提案した。
今こそ、より大きな一歩を踏み出す時だ。偉大なる新たなアメリカの事業の時だ。この国が宇宙開発において明確な主導的役割を担う時だ。宇宙開発は、多くの点で地球上の未来の鍵となるかもしれない。…いつか私たちが先頭に立つことは保証できないが、この努力を怠れば、私たちは最後尾に終わるだろう。
…私は、この国が10年以内に人類を月に着陸させ、安全に地球に帰還させるという目標を達成することに全力を尽くすべきだと信じている。この期間における宇宙プロジェクトの中で、人類にとってこれほど印象深く、宇宙の長期探査においてこれほど重要なものは他にないだろう。そして、これほど困難で、実現に多額の費用がかかるものも他にないだろう。
...議会と国民に、新たな行動方針への確固たるコミットメントを受け入れるよう求めていることを明確にしておきます。この方針は長年にわたって続き、非常に大きなコストがかかるでしょう... [ 29 ] [ 30 ]

レンジャー1号は、ケネディ大統領の演説からわずか3か月後の1961年8月に打ち上げられました。その後3年間、6回のレンジャーミッションの失敗を経て、レンジャー7号が1964年7月に月面に衝突する前に月面のクローズアップ写真を送り返しました。打ち上げロケット、地上設備、宇宙船の電子機器に関する多くの問題が、レンジャー計画と初期の探査ミッションを悩ませました。これらの教訓は、ケネディ大統領の有名な議会演説の後、そして1963年11月に亡くなるまでの間、唯一成功したアメリカの宇宙探査機となったマリナー2号の成功に役立ちました。[ 31 ]レンジャー7号以降、アメリカの成功率は大幅に向上しました。
1966年、ソ連はルナ9号とルナ13号のミッションで初の月面軟着陸を成功させ、月面から最初の写真を撮影しました。

アメリカはレンジャー計画に続き、サーベイヤー計画[ 32 ]で7機の無人宇宙船を月面に送り込んだ。7機のうち5機は軟着陸し、月面の レゴリス(塵)が宇宙飛行士が立つのに十分浅いかどうかを調査した。
1968年9月、ソ連のゾンド5号はカメを月周回ミッションに送り、続いて11月にはゾンド6号でカメを送りました。1968年12月24日、アポロ8号の乗組員であるフランク・ボーマン、ジェームズ・ラヴェル、ウィリアム・アンダースは、月周回軌道に入り、月の裏側を直接観察した最初の人類となりました。人類が初めて月に着陸したのは1969年7月20日です。月面を歩いた最初の人類は、アメリカのアポロ11号の船長ニール・アームストロングと、同僚の宇宙飛行士バズ・オルドリンでした。
月面に着陸した最初のロボット月面探査車は、1970年11月17日にルノホート計画の一環として打ち上げられたソ連のルノホート1号でした。それ以来、月面に立った最後の人間はユージン・サーナンで、彼は1972年12月にアポロ17号ミッションの一員として月面を歩きました。
月の岩石サンプルは、3回のルナ計画(ルナ16号、20号、24号)とアポロ11号から17号(計画されていた月面着陸を中止したアポロ13号を除く)によって地球に持ち帰られました。1976年のルナ24号は、 1994年のクレメンタイン計画まで、ソ連と米国による最後の月面探査ミッションでした。その後、探査の焦点は他の惑星への探査、宇宙ステーション、そしてスペースシャトル計画に移りました。
「月面開発競争」以前、米国は科学および軍事月面基地の予備的プロジェクトとして、ルネックス計画とホライゾン計画を実施していた。有人着陸に加え、放棄されたソ連の有人月面計画には、多目的月面基地「ズヴェズダ」の建設も含まれていた。これは、探査機[ 33 ]や月面モジュール[ 34 ]の模型を含む、最初の詳細なプロジェクトであった。

日本は1990年、宇宙航空研究開発機構(JAXA)による月探査機「ひてん」の打ち上げにより月探査活動を開始し、月周回軌道に物体を投入した3番目の国となりました。ミッション中、「ひてん」は月周回軌道への投入を目的とした小型探査機「はごろも」を放出しました。探査機の放出は成功しましたが、送信機の故障により科学データの送信はできませんでした。
2007年9月、JAXAは月周回衛星「SELENE」(通称「かぐや」)を打ち上げました。このミッションは、月の起源と地質進化に関するデータの収集、そして将来の月探査技術の実証を目的としていました。JAXAによると、主な目的は「月の起源と進化に関する科学的データを取得し、将来の月探査技術を開発すること」でした。[ 35 ]
2013年、JAXAは高精度着陸能力の実証を目的とした月着陸船「SLIM(スマートランダーフォーインベスティゲーティングムーン)」ミッションを開始しました。当初は2021年の打ち上げが予定されていましたが、相乗り衛星であるX線撮像分光ミッション(XRISM)の延期に伴い延期されました。SLIMは2023年9月6日23時42分(UTC、日本時間9月7日8時42分)に打ち上げられました。SLIMは2023年10月1日に月周回軌道への投入噴射を行い、2023年12月25日に月周回軌道に投入され、2024年1月19日15時20分(UTC)に月面着陸に成功しました。この着陸により、日本は月面への軟着陸を成功させた5番目の国となりました。[ 36 ]
着陸後、SLIMは発電の問題に遭遇しましたが、断続的に運用を続けました。2024年4月時点で、着陸機は月4日間と月3日間の寒冷期を耐え抜きました。これらの期間は極端な気温変化が見られ、宇宙船の寿命にとって大きな課題となっています。[ 37 ]
ESAは、 2003年9月27日、新技術の試験と科学観測を目的とした低予算ミッションとして、月周回衛星SMART 1を打ち上げました。主な目的の一つは、月面の3次元X線画像と赤外線画像を撮影することでした。1年間の旅の後、SMART 1は2004年11月15日に月周回軌道に入りました。 2006年9月3日、ミッションコントローラーの指示により、月面に意図的に衝突し、発生したデブリの噴出を分析するまで、調査作業を継続しました。[ 38 ]
中国の月探査活動は、中国月探査計画を通じて行われており、これには科学ミッションや、将来地上のエネルギー生産に利用できる可能性があると考えられている同位体であるヘリウム3などの潜在的な月資源の評価が含まれています。[ 39 ]
中国国家航天局(CNSA)は、2007年10月24日に月周回探査機「嫦娥1号」を打ち上げた。当初は1年間の運用が予定されていたが、ミッションは延長され、2009年3月1日に月面に制御された衝突を行って終了した。2機目の探査機「嫦娥2号」は、 2010年10月1日に打ち上げられた。
2013年12月14日、中国は嫦娥3号着陸機と玉兔ローバーの打ち上げに成功し、月面軟着陸を成し遂げた3番目の国となった。[ 40 ]これは1976年のルナ24号以来の月面軟着陸であった。嫦娥3号の予備宇宙船は、もともと不測の事態に備えて建造されたもので、月の裏側をターゲットとした嫦娥4号ミッションのために再利用された。嫦娥4号は2018年12月7日に打ち上げられ[ 41 ]、2019年1月3日に着陸した。 [ 42 ]嫦娥4号によって展開された玉兔2号ローバーは、月面移動の距離記録を樹立した。[ 43 ]その発見には、月の裏側の一部で最大12メートルの深さの塵の層を検出することが含まれていた。[ 44 ]
サンプルリターンミッションである嫦娥5号は、当初2017年に計画されていたが、長征5号ロケットの故障により延期された。 [ 45 ] [ 46 ] 2019年12月にロケットが無事に再飛行した後、CNSAは2020年後半に嫦娥5号を打ち上げた。このミッションでは、2020年12月16日に約2キログラムの月物質を地球に持ち帰った。[ 47 ]
2024年5月3日に打ち上げられた嫦娥6号ミッションは、月の裏側、特にアポロ盆地からの最初のサンプルリターンを実施しました。[ 48 ] [ 49 ]小型ローバー「金鉉」を搭載し、赤外線分光法を実施し、月面着陸船の画像を撮影しました。[ 50 ]
宇宙船の着陸機・昇降機・ローバーモジュールは、2024年6月1日22時23分(UTC)の着陸前に、オービターとリターナーから分離されました。[ 51 ] [ 52 ]アセンダーは2024年6月3日23時38分(UTC)に月面から離陸し、月周回軌道上で自動ランデブー・ドッキングを行い、サンプルコンテナを帰還モジュールに移送しました。リターナーは2024年6月25日に内モンゴル自治区への着陸に成功し、中国にとって2度目、そして月の裏側からの初の月サンプルリターンミッションを完了しました。

インドの国立宇宙機関であるインド宇宙研究機関(ISRO)は、2008年10月22日に無人月探査機チャンドラヤーン1号を打ち上げた。 [ 53 ]この宇宙船は2年間の運用が予定されており、科学的目標には月の表裏の3次元地図の作成や月面の化学・鉱物学的地図の作成などが含まれていた。[ 54 ]
探査機は月衝突探査機を放出し、2008年11月14日15時04分(GMT)に月面に衝突した。[ 55 ]チャンドラヤーン1号の主要な発見の中には、月の表土に水分子が広範囲に存在することを検出するものがあった。[ 56 ]
このミッションは2019年7月22日に打ち上げられたチャンドラヤーン2号に引き継がれ、同年8月20日に月周回軌道に入った。インド初の着陸機と探査車を搭載していたが、最終降下中に技術的な異常が発生し、着陸機は月面に墜落した。[ 57 ]
インド宇宙研究機関(ISRO)の3回目の月探査ミッションであるチャンドラヤーン3号は、2023年7月14日に打ち上げられ、着陸機「ヴィクラム」とローバー「プラギャン」を搭載していました。着陸機は2023年8月23日に月の南極付近への軟着陸に成功し、インドは月面への軟着陸を達成した4番目の国となり、南極付近に着陸した最初の国となりました。[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]
弾道ミサイル防衛機構(BMDO)とNASAは、1994年にクレメンタイン計画、 1998年に ルナ・プロスペクター計画を打ち上げました

NASAは2009年6月18日に月探査機ルナー・リコネッサンス・オービターを打ち上げ、月面の画像を収集しました。また、月クレーター観測センシング衛星(LCROSS )も搭載し、カベウス・クレーターに水が存在する可能性を調査しました。GRAILは2011年に打ち上げられた別のミッションです
冷戦後の数十年間の月探査の停滞を経て、米国の月探査目標の主な推進力は、2017年に策定されたアルテミス計画に集約されました。[ 61 ]
2023年8月10日、ロシアは1976年以来初の月面探査となるルナ25号を打ち上げた。 [ 62 ] 8月20日、誘導エラーによる異常な軌道低下操作の結果、月面に墜落した。[ 63 ]
韓国は2022年8月4日に月周回探査機「ダヌリ」を打ち上げ、2022年12月16日に月面に到着しました。これは韓国の月探査計画の第一段階であり、さらに別の月着陸船と探査機を打ち上げる計画があります。[ 64 ]
パキスタンは嫦娥6号とともにICUBE-Qと呼ばれる月周回探査機を送りました。[ 49 ]
2007年、Xプライズ財団はGoogleと共同で、月への商業的な取り組みを奨励するためにGoogle Lunar X Prizeを設立しました。2018年3月末までにロボット着陸機で月に到達した最初の民間ベンチャーには2000万ドルの賞金が授与され、さらなるマイルストーン達成者には1000万ドルの追加賞金が授与されることになっていました。[ 65 ] [ 66 ] 2016年8月時点で、16チームがこのコンテストに参加していると報告されています。[ 67 ] 2018年1月、財団は、最終選考に残ったどのチームも締め切りまでに打ち上げを試みることができなかったため、賞金は未請求になると発表しました。[ 68 ]
2016年8月、米国政府は米国を拠点とするスタートアップ企業「ムーン・エクスプレス」に月面着陸の許可を与えた。[ 69 ]これは民間企業に月面着陸の権利が与えられた初のケースであり、この決定は将来の深宇宙商業活動に関する規制基準を定める上で前例となると見られている。これまで、民間企業の活動は地球上または地球周辺に限られていた。[ 69 ]
2018年11月29日、NASAは、商業月面ペイロードサービス(Commercial Lunar Payload Services)と呼ばれるサービスにおいて、小型ペイロードを月面に送り込む契約を9つの民間企業が獲得するために競争することを発表しました。NASA長官ジム・ブライデンスタイン氏によると、「我々は月面への往復移動を可能にするアメリカ国内の能力を構築している」とのことです。[ 70 ]
月への最初の商業ミッションは、ドイツのOHB AG傘下のLuxSpaceが率いるマンフレッド記念月探査ミッション(4M)によって達成されました。このミッションは、2014年10月23日に中国の嫦娥5号T1試験宇宙船を長征3号C /G2ロケットの上段に搭載して打ち上げられました。[ 71 ] [ 72 ] 4M宇宙船は2014年10月28日の夜に月をフライバイし、その後、設計寿命の4倍を超える楕円軌道に入りました。[ 73 ] [ 74 ]
イスラエル航空宇宙産業とスペースILが運営するベレシート着陸機は、着陸に失敗した後、2019年4月11日に月面に衝突した。[ 75 ]
ファイアフライ・エアロスペースが実施したロボット月面着陸ミッション「ブルー・ゴースト・ミッション1」は、 2025年1月15日に打ち上げられ、2025年3月2日午前8時34分(UTC)に着陸した。
中止された米国のコンステレーション計画に続き、ロシア、ESA 、中国、日本、インド、韓国が有人飛行と月面基地の計画を発表しました。各国は、より多くの無人宇宙船で月面探査を継続する予定です
インドは、2026年から2028年にかけて月極探査ミッションを打ち上げるために日本との潜在的な協力を計画しており、検討している。
ロシアはまた、 2021年に打ち上げが予定されていたものの実現しなかった、凍結されていた無人着陸・周回探査機「ルナ・グロブ」計画の再開も発表した。 [ 76 ]ロスコスモスは2015年、ロシアは2030年までに月面に宇宙飛行士を送り込み、火星探査はNASAに委託する計画であると発表した。その目的は、NASAと共同で作業を行い、宇宙開発競争を回避することである。[ 77 ]
2018年、NASAは宇宙政策指令1を支援する機関全体の探査キャンペーンの一環として、商業および国際パートナーと共に月に戻る計画を発表し、アルテミス計画と商業月面ペイロードサービス(CLPS)が誕生した。NASAは月面でのロボットミッションと有人月面ゲートウェイ宇宙ステーションから始める計画だ。2019年現在、NASAは新たな小型月面ペイロード配送サービスの開発、月面着陸船の開発、そして人類の再来に先立ち月面のさらなる研究を行う契約を交わしている。[ 78 ]アルテミス計画には、2022年から2028年にかけてのオリオン宇宙船の複数回の飛行と月面着陸が含まれる。 [ 79 ] [ 80 ]
2021年11月3日、NASAは、無人宇宙船の着陸地点として、月の南極地域シャクルトン・クレーター付近を選定したと発表した。この無人宇宙船には、NASAの極地資源氷採掘実験1号(Polar Resources Ice-Mining Experiment-1)が含まれている。正確な着陸地点はシャクルトン・コネクティング・リッジと名付けられ、ほぼ継続的に太陽光に晒され、地球との通信のための見通し線が確保されている。[ 81 ]
ESAのムーンライト・イニシアチブは、アルテミス着陸を支援するために、月を周回する通信・航法衛星の小規模ネットワークを構築することを目指している。[ 82 ]これらの衛星は、地球から直接視線が届かない場所でも地球との通信を可能にする。また、地球のGPS(全地球測位システム)と同様の航法信号も提供するため、高精度な計時が必要となる。ムーンライト計画の立案者は、この目的のために月に新たな時間帯を設けることを提案しており、最終的には2024年に協定太陰時間基準が導入されることになる。 [ 83 ]重力と相対運動が低いため、月では時間の経過が速く、地球から測ると24時間ごとに56マイクロ秒早く経過する。[ 84 ]