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Con il termine allunaggio si intende la discesa di un veicolo sulla Luna. Si distingue tra allunaggio duro (in inglese: hard Moon landing) di fatto un impatto che comporta la distruzione del veicolo e allunaggio morbido (soft Moon landing) che grazie all'azione frenante dei retrorazzi permette al veicolo di arrivare intatto sulla superficie lunare. Il primo allunaggio di un essere umano fu quello di Neil Armstrong, comandante della missione Apollo 11. il 20 luglio 1969, seguito da quello di Buzz Aldrin, mentre il loro compagno Michael Collins controllava il modulo di comando Columbia. Armstrong e Aldrin scesero sulla Luna con il loro modulo Eagle alle ore 4:17 P.M. EDT.

• Missioni senza equipaggio:

Prima di inviare un equipaggio umano sulla Luna, il governo degli Stati Uniti decise che veicoli spaziali privi di equipaggio a bordo avrebbero dovuto esplorare per primi il satellite scattando diverse fotografie, per confermare la possibilità di allunare in sicurezza. Gli statunitensi incentrarono i loro sforzi sull'invio di una sonda sulla Luna con il loro programma Pioneer. Comunque, tre progetti di sonda su tre propulsori a razzo diversi fallirono tutti in un totale di dieci tentativi. Il programma Luna sovietico lanciò il Luna 1, il primo veicolo a volare al di là della Luna il 4 gennaio 1959. Il suo successore, il Luna 2, fu il primo veicolo ad allunare, mentre Luna 3 fu il primo a scattare fotografie del lato nascosto della Luna il 7 ottobre 1959. Luna 9, lanciato dall'URSS il 3 febbraio 1966 eseguì il primo atterraggio morbido sulla Luna; Luna 10 divenne il primo velivolo spaziale ad orbitare intorno alla Luna il 3 aprile 1966. Il programma robotico Surveyor era parte degli sforzi statunitensi di localizzare un sito sicuro sulla Luna per un allunaggio. Cinque delle sette missioni Surveyor ebbero successo, aiutando a trovare l'obiettivo migliore per gli astronauti del programma Apollo. Apollo 8 eseguì la prima orbita lunare con equipaggio il 27 dicembre 1968, ponendo le basi per far scendere un uomo sulla Luna.

• L'uomo sulla Luna:

Aldrin con Armstrong riflesso nel proprio cascoGli esseri umani sono atterrati sulla Luna il 20 luglio 1969, all'apice di una gara spaziale tra URSS e Stati Uniti d'America, ispirata dalla guerra fredda. Il primo astronauta a camminare sulla superficie lunare fu Neil Armstrong, comandante dell'Apollo 11. L'ultimo fu Eugene Cernan, che durante la missione Apollo 17 camminò sulla Luna il dicembre 1972. L'equipaggio dell'Apollo 11 lasciò una targa di acciaio inossidabile, per commemorare lo sbarco e lasciare informazioni sulla visita ad ogni altro essere, umano o meno, che la trovi. Sulla targa c'è scritto:

• Here men from the Planet Earth first set foot upon the moon, July 1969, A.D. . (Qui, uomini dal pianeta Terra posero piede sulla Luna per la prima volta, luglio 1969 d.C.).
• We came in peace for all mankind. (Siamo venuti in pace, a nome di tutta l'umanità).

Dopo gli sbarchi del programma Apollo, nessun essere umano ha più camminato sulla Luna. Gli statunitensi persero interesse, i sovietici continuarono con sonde automatiche (tra cui le Lunakhod), che riportarono anche campioni di suolo sulla Terra. Le altre nazioni non avevano le risorse necessarie, e le due superpotenze non vedevano un vantaggio tale nell'esplorazione da giustificare gli altissimi costi.

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