„Podróż na Księżyc” to tytuł filmu, który powstał na podstawie powieści „Z Ziemi na Księżyc” Jules’a Verne’a oraz „Pierwsi ludzie na księżycu” H.G. Wellsa. Opowiada on o grupie uczonych udających się w podróż na Księżyc na pokładzie kapsuły w kształcie pocisku. Zostają oni wystrzeleni z ogromnej armaty, trafiając na powierzchnię ziemskiego satelity, a dokładniej w jego oko. To jedna z bardziej znanych scen filmowych. Motyw wyprawy na Księżyca pojawia się w wielu filmach i serialach telewizyjnych i fascynuje ludzi do dziś.

Jak ludzie mogą odbyć podróż na satelitę Ziemi? Są dwa sposoby:

1. Lot bezpośredni
2. Lot pośredni

Pierwsze rozwiązanie polega na wystrzeleniu statku kosmicznego w całości przy pomocy odpowiednio dużej wielostopniowej rakiety kosmicznej bezpośrednio na powierzchnię Księżyca, bez konieczności wcześniejszego wejścia na orbitę okołoksiężycową. Koncepcja jest prosta i łatwa do wykonania. Podstawowa zaleta to niezawodność. Możliwe jest także wysłanie tym sposobem kilku dedykowanych pojazdów kosmicznych na Księżyc np. modułu załogowego, modułu mieszkalnego i laboratorium. Jedynym ograniczeniem tej architektury jest wielkość statku kosmicznego, którą jesteśmy w stanie zbudować, a co za tym idzie wielkość projektowanego lądownika księżycowego. Początkowo program Apollo był planowany w oparciu o założenie, że zastosowane zostanie bezpośrednia architektura lotu. Trzyosobowy statek kosmiczny byłby wystrzelony przy pomocy rakiety Saturn C-8 lub Nova z dołączonym modułem lądującym bezpośrednio na Księżyc.

Lądownik Apollo (autor: NASA)

Podobna koncepcja została opracowana przez US Air Force. Był to projekt Lunex, który zakładał budowę lądownika o masie całkowitej 61 ton.

Lunex (autor: Space Systems Division, Air Force Systems Command)

Druga opcja polega na zbudowaniu statku kosmicznego w kosmosie na wybranej orbicie okołoziemskiej i wysłaniu go w kierunku Księżyca. W najprostszej wersji metoda polega na połączeniu kilku modułów w jeden pojazd księżycowy. Sojuz A-B-C zaproponowany przez S. Korolewa to taka architektura.  Poszczególne elementy statku kosmicznego byłyby wyniesione na orbitę przy pomocy rakiety N-1.

Sojuz A-B-C (autor: NASA)

W przypadku budowy większego lądownika potrzeba jednak wielu misji na orbitę. Czas i trudności w konstrukcji lądownika mogą być największym wyzwaniem tego rozwiązania. Przy większej ilości misji na orbitę znaczenie mogą zaczynać odgrywać też wyższe sumaryczne koszty. Odmianą lotu pośredniego jest wystrzelenia statku kosmicznego (lądownika) na orbitę bez paliwa i załogi, a następnie zatankowanie go i dostarczenie astronautów na pokład. Przykład takiego rozwiązania przedstawia projekt Horizon.

Dwuosobowy lądownik księżycowy (autor: US Army)