Bulan
Pemahaman mengenai siklus Bulan menandai awal perkembangan ilmu astronomi; pada abad ke-5 SM, astronom Babilonia telah mencatat siklus Saros 18 tahunan pada gerhana bulan, dan astronom India telah menjelaskan mengenai fenomena elongasi Bulan. Astronom Tiongkok Shi Shen (abad ke-4 SM) memberi petunjuk yang terkait dengan cara memperkirakan gerhana matahari dan bulan. Kemudian, bentuk fisik Bulan dan sumber
cahaya bulan mulai diketahui. Filsuf Yunani kuno Anaxagoras (w. 428 SM) mengemukakan bahwa Matahari dan Bulan merupakan dua buah batu bulat raksasa yang menghasilkan cahaya. Bangsa Tiongkok pada masa Dinasti Han percaya bahwa energi Bulan sama dengan "qi", dan teori mereka mengenai pengaruh radiasi Bulan menjelaskan bahwa cahaya Bulan berasal dari Matahari. Jing
Fang (78-37 SM) mencatat kebulatan Bulan untuk pertama kalinya. Pada abad ke-2 M, Lucian menulis sebuah novel yang mengisahkan mengenai seorang pahlawan yang melakukan perjalanan ke Bulan yang berpenghuni. Pada tahun 499 M, astronom India Aryabhata menulis dalam bukunya "Aryabhatiya" bahwa cahaya Matahari menyebabkan Bulan tampak bersinar. Astronom dan fisikawan Alhazen
(965-1039) mengungkapkan bahwa cahaya matahari tidak dipancarkan dari Bulan seperti sebuah cermin, tetapi cahaya tersebut dipancarkan ke segala arah dari setiap bagian permukaan Bulan yang diterangi oleh cahaya matahari. Shen Kuo (1031-1095) dari Dinasti Song mengemukakan sebuah alegori yang mengumpamakan fenomena bersinar dan memudarnya cahaya Bulan dengan sebuah bola yang berputar; saat dibubuhi dengan bubuk putih dan dilihat dari samping, maka akan terlihat bentuk sabit.
Dalam deskripsi alam semesta karya Aristoteles (384-322 SM), Bulan menandai batas antara unsur yang bisa berubah (bumi, air, udara, dan api) dengan bintang-bintang abadi aether, pemikiran filsafat berpengaruh yang mendominasi sains selama berabad-abad kemudian. Pada abad ke-2 SM, Seleucus dari Seleucia mengemukakan teori bahwa pasang surut terjadi karena daya tarik
Bulan, dan ketinggian air pasang ditentukan oleh posisi relatif Bulan terhadap Matahari. Pada abad yang sama, Aristarchus menghitung ukuran dan jarak Bulan dari Bumi, dengan jarak sekitar dua puluh kali radius Bumi. Teori ini kemudian dikembangkan oleh Ptolemy (90-168 M): ia berpendapat bahwa jarak rata-rata Bulan dari Bumi adalah 59 kali radius Bumi dan diameter 0.292 dari diameter Bumi.
Angka ini hampir mendekati jarak dan diameter yang sebenarnya, yakni sekitar 60 untuk jarak dan 0.273 untuk diameter. Archimedes (287-212 SM) merancang sebuah planetarium yang bisa menghitung laju pergerakan Bulan dan objek lainnya di Tata Surya.
Pada Abad Pertengahan, sebelum ditemukannya teleskop, Bulan diyakini sebagai sebuah bola batu, meskipun juga banyak yang percaya bahwa permukaan bulan "sangat halus". Pada tahun 1609, Galileo Galilei untuk pertama kalinya membuat sebuah gambar teleskopis Bulan dalam bukunya yang berjudul dan menjelaskan bahwa permukaan Bulan tidak halus, tetapi memiliki pegunungan dan
kawah. Pemetaan teleskopis Bulan terus berlanjut di sepanjang Abad Pertengahan; pada abad ke-17, Giovanni Battista Riccioli dan Francesco Maria Grimaldi berhasil menciptakan sebuah sistem penamaan geologi Bulan yang tetap digunakan hingga saat ini. karya Wilhelm Beer dan Johann Heinrich Mädler (1834-1836), serta buku (1837), merupakan buku pertama yang secara akurat menjelaskan penelitian mengenai Bulan dari sudut pandang trigonometri, termasuk
ketinggian lebih dari seribu gunung di Bulan, dan memperkenalkan penelitian Bulan dengan tingkat akurasi yang bisa diukur oleh geografi Bumi. Kawah Bulan pertama kali dicatat oleh Galileo, dan awalnya dianggap sebagai gunung berapi sampai tahun 1870-an, dan kemudian Richard Proctor menjelaskan bahwa kawah-kawah tersebut terbentuk akibat tubrukan. Pendapatnya ini didukung oleh eksperimen
yang dilakukan oleh geolog Grove Karl Gilbert pada tahun 1892, dan setelah perkembangan studi komparatif pada 1920-an hingga 1940-an, stratigrafi Bulan menjadi cabang ilmu astrogeologi baru pada tahun 1950-an.
Perang Dingin mendorong terjadinya Perlombaan Angkasa antara Uni Soviet dan Amerika Serikat, yang menyebabkan adanya akselerasi kepentingan dalam penjelajahan Bulan. Setelah peluncur memiliki kemampuan yang diperlukan, kedua negara ini mengirim wahana tak berawak melalui misi orbit ataupun misi pendaratan di Bulan. Wahana buatan Soviet, "Luna", adalah wahana pertama yang berhasil mencapai tujuan.
Setelah meluncurkan tiga misi nirawak dan mengalami kegagalan pada tahun 1958, benda buatan manusia pertama yang keluar dari gravitasi Bumi dan melintas di dekat Bulan adalah "Luna 1"; benda buatan manusia pertama yang menabrak permukaan Bulan adalah "Luna 2", dan foto pertama sisi jauh Bulan dipotret oleh "Luna 3", semuanya dilakukan pada tahun 1959.
Wahana antariksa pertama yang berhasil melakukan pendaratan lunak di permukaan Bulan adalah "Luna 9", dan wahana nirawak pertama yang mengorbit Bulan adalah "Luna 10", keduanya terjadi pada tahun 1966. Sampel tanah dan batuan Bulan dibawa ke Bumi oleh tiga misi pengembalian sampel "Luna", yakni "Luna 16" pada 1970, "Luna 20" pada 1972, dan "Luna 24" pada 1976,
yang berhasil membawa 0.3 kg batuan dan tanah Bulan. Dua rover robotika perintis mendarat di Bulan pada tahun 1970 dan 1973 sebagai bagian dari program Lunokhod Soviet.
Amerika Serikat meluncurkan wahana tak berawak untuk mengembangkan pemahaman mengenai permukaan Bulan demi kepentingan pendaratan berawak di kemudian hari; program "Surveyor" Jet Propulsion Laboratory mendaratkan wahana pertamanya empat bulan setelah peluncuran "Luna 9". Program Apollo berawak NASA dikembangkan secara paralel; setelah serangkaian pengujian tak berawak dan berawak pada wahana Apollo di orbit Bumi, dan didorong oleh rencana
peluncuran penerbangan Bulan Soviet, Apollo 8 mengirimkan misi berawak pertama ke orbit Bulan pada tahun 1968. Misi berikutnya berhasil mendaratkan manusia untuk pertama kalinya di permukaan Bulan, yang dipandang oleh banyak pihak sebagai puncak Perlombaan Angkasa. Neil Armstrong menjadi manusia pertama yang berjalan di permukaan Bulan sebagai pemimpin misi Apollo 11 Amerika Serikat; ia menjejakkan langkah pertamanya di permukaan
Bulan pada pukul 02:56 UTC tanggal 21 Juli 1969. Misi Apollo 11 hingga 17 (kecuali Apollo 13, yang pendaratannya dibatalkan) berhasil kembali ke Bumi dengan membawa 382 kg tanah dan batuan Bulan dalam 2196 sampel terpisah. Pendaratan Bulan Amerika Serikat dipicu oleh kemajuan teknologi yang cukup pesat pada akhir 1960-an, misalnya kimia ablasi, rekayasa perangkat lunak, dan teknologi penetrasi atmosfer, serta manajemen yang sangat kompeten sehubungan dengan upaya teknis yang besar.
Sejumlah instrumen ilmiah dipasang di permukaan Bulan selama misi pendaratan Apollo. Stasiun instrumen berumur panjang, termasuk kapsul beraliran panas, seismometer, dan magnetometer, dipasang di lokasi pendaratan Apollo 12, 14, 15, 16, dan 17. Transmisi data langsung ke Bumi di akhiri pada tahun 1977 karena pertimbangan anggaran, tetapi setelah stasiun rentang laser Bulan menjadi instrumen pasif, transmisi data masih terus
dilakukan. Komunikasi jarak di stasiun secara rutin diterima oleh stasiun Bumi dengan akurasi beberapa sentimeter, dan data dari eksperimen ini digunakan untuk menentukan ukuran inti Bulan.
Pasca-Apollo dan "Luna", semakin banyak negara yang terlibat dalam penjelajahan Bulan secara langsung. Pada tahun 1990, Jepang menjadi negara ketiga yang mengirimkan pesawat luar angkasa ke orbit Bulan dengan meluncurkan wahana "Hiten". Wahana ini diluncurkan dengan kapsul yang lebih kecil bernama "Hagoromo" di orbit Bulan, tetapi transmisi data gagal dilakukan, sehingga misi ini dihentikan. Pada