החוקרים על הירח
עלילת הספר

בספר הקודם, "הטיסה לירח", ממריאים טינטין, שלגי, קפטן האדוק, פרופסור קלקולוס ועוזרו פרנק וולף לירח, בטיל שתכנן קלקולוס, אולם מתעלפים מהדף האוויר הנוצר בהמראה. בספר זה ממשיכה העלילה.
לאחר 24 דקות של עילפון, מתעוררים כולם ומדווחים לארץ.
לפתע, יוצאים תומסון ותומפסון מתא המטען. מתברר כי רצו לערוך ביקורת בטיל, והתבלבלו בין השעה 1:34 בלילה לשעה 1:34 אחרי הצהריים, נכנסו לטיל בלילה כי חשבו שהשיגור עוד רחוק אך טעו והצטרפו לטיסה.
לאחר כמה שעות, מבצעים הנוסעים בטיל הטיה, בה הטיל למעשה מפנה את חרטומו לכדור הארץ, כך שינחת על בולמי הזעזועים שמוקמו מאחורי המפלט.
קלקולוס מכוונן את מערכת הניווט האוטומטית למרכזו של המכתש היפרכוס, והנוסעים נשכבים במיטותיהם כהכנה לנחיתה. ושוב, מתעלפים נוסעי הטיל בנחיתה.
לאחר כחצי שעה מדווח פרופסור קלקולוס למרכז ספרודז כי הם נחתו בשלום על הירח, וכי טינטין, הלבוש בחליפת חלל, מתכונן לצעוד על הירח. טינטין יורד מהטיל, ועד מהרה מצטרפים אליו האדוק וקלקולוס.
לאחר כמה שעות מתחילים הנוסעים לפרוק את רכיבי רכב החלל ואת רכיבי המצפה שיקימו על הירח. לאחר מכן יוצאים טינטין ווהאדוק לסיור בטנק. הם כמעט נופלים למכתש משום שמכשיר הקשר של הקפטן היה מנותק בגלל חבטה. הם מחליטים לחזור ויוצאים שוב יחד עם וולף וקסדות מגן. לפתע הם מזהים מערה ונכנסים אליה. שלגי הולך לפניהם ונופל לבקע עמוק בקרקע. טינטין מתעקש לרדת להצילו. הוא יורד עם חבל שהאדוק מחזיק, ומגיע לסוף החבל, אך עדיין לא הגיע לקרקע. הוא מחליט לעזוב את החבל ונוחת על משטח משופע של קרח, מחליק כלפי מטה ונתקל בשלגי. הם מתחילים לעלות בעזרת חציבה בקרח, ומגיעים לתחתית הבקע. האדוק מעלה את שלגי ולאחר מכן את טינטין שכמעט נגמר לו החמצן בחליפת החלל.
לאחר כיומיים יוצאים תומסון ותומפסון, האדוק וקלקולוס לסיור ברכב החלל במטרה לחקור לעומק את המערות שגילו קודם טינטין והאדוק. באותו הזמן בטיל, מתקן טינטין את מכשירי הרדיו בחליפות החלל שלו, של שלגי ושל וולף, בעוד זה האחרון מכין ארוחה. טינטין יורד למטה ושם יורגן מהמם אותו וגורם לו להתעלף. יורגן קושר אותו וקורא לוולף, באומרו שיכין לו אוכל. לפתע, מדווח רכב החלל כי ישנה תקלה במצברים והם חוזרים אל הטיל.
יורגן מורה לוולף להכין את הטיל לשיגור, וכשרכב החלל מגיע, הטיל ממריא, אולם לפתע המנועים חדלו לפעול והטיל נוחת. בפתח החדר בו שהו וולף ויורגן מגיח לפתע טינטין כשהוא חמוש באקדח, ומאיים על השניים. האדוק מגיע אף הוא וקושר אותם. טינטין מציג את האלמוני כקולונל בוריס, עוזרו האישי של המלך אוטוקר השישי בסילדאביה, והאיש שניסה לגנוב את שרביטו של האחרון בספר "שרביטו של המלך אוטוקר".
וולף מספר את סיבת בגידתו: לפני התקבלותו לספרודז, הוא עבד בבסיס הטילים "וייט" בארצות הברית, אולם הוא נתפס להימורים ושקע בחובות. יום אחד הוא פגש זר שהציע לו כסף תמורת מידע על המחקר הגרעיני שבו הוא עוסק. וולף הסכים, אך לאחר זמן נמאס לו והוא ברח לסילדביה והתקבל למרכז ספרודז. לאחר זמן האיש שממנו ברח מצא אותו ואיים עליו, ווולף חזר להיות בוגד. הוא מסר את האות האלחוטי של הטיל "איקס-פלר-6" ובעקבות כך הצליחו אויביה של סילדביה להשתלט על הטיל, אולם טינטין פוצץ אותו, כמסופר בהטיסה לירח. לאחר פיצוץ הטיל קיבל וולף הוראות חדשות - אחד הארגזים שהגיע מהמפעל באוברקוכן, של יוצר הציוד האופטי, יהיה מזויף ובתוכו יסתתר קולונל בוריס, או בשמו האמיתי - יורגן. כשהם נחתו על הירח, הוציא וולף את יורגן מהארגז, וכשרק טינטין נשאר איתו, לפני כמה דקות, הוא ניצל זאת וגרם ליורגן לחבוט בטינטין. האדוק מטיל את השניים, קשורים, לתא המטען, וקלקולוס מדווח שנותר להם חמצן רק לעוד 100 שעות, אבל גם יצטרכו לתקן את הטיל במשך אותו הזמן.
לאחר 74 שעות, מסיימים הנוסעים את התיקונים וממריאים חזרה לכדור הארץ. לאחר כמה שעות מבצעים הנוסעים הטיה של הטיל, כדי שינחת על בולמי הזעזועים שלו. לאחר שהם מסיימים, מגיחים לפתע יורגן וולף, ויורגן מתכונן להרוג את כולם. וולף נאבק איתו, טינטין מצטרף למאבק ולפתע נפלטת ירייה מאקדחו של יורגן והוא נורה בליבו. הנוסעים חוזרים למיטותיהם.
לאחר זמן, וולף יורד לתא המטען ויוצא אל החלל כדי שיישאר לשאר מספיק חמצן. השאר מגלים זאת רק לאחר מספר דקות. לאחר ארבעים דקות, טינטין מדווח שהם השתמשו כבר במכל החמצן האחרון שבחליפות החלל וכי ספק אם יוכלו להגיע לארץ בחיים.
מר בקסטר מבקש מטינטין לכוונן את מערכת הניווט האוטומטי, טינטין עושה זאת ומיד לאחר מכן מאבד את הכרתו. הטיל נוחת, ואנשי מרכז ספרודז פורצים את דלתותיו ומצילים את כל הנוסעים.