Selenotsentriline orbiit

Selenotsentriline orbiit on ümber Kuu tiirleva keha orbiit. Kuu-lähedased orbiibid, mis on vähem kui 100 kilomeetri kõrgusel, on kõige huvipakkuvamad Kuu pinnase uurimisel. Selenotsentrilistel orbiitidel on probleeme orbiidi stabiilsusega ning ainult vähesed "jäätunud" orbiidid võimaldavad pikaajalist tiirlemist ümber Kuu.

Vaade Kuule selenotsentriliselt orbiidilt. Horisondil on näha Maad. Foto on tehtud Apollo 8 poolt 24. detsembril 1968

Mehitamata kosmoselennud

Nõukogude liit saatis esimesena kosmoseaparaadi Kuu lähedale. See oli Luna 1, 4. jaanuaril 1959, mis jõudis 6000 kilomeetri kaugusele Kuu pinnast, kuid ei jõudnud selenotsentrilisele orbiidile. Luna 3 oli esimene kosmoselaev, mis läbis Kuu "tasuta" tagasituleku trajektoori ehk siis kosmoselaev jõudis Maale tagasi kasutades Kuu gravitatsiooni ja mitte lisakütust tarvitades. See kosmoselaev tegi ka esimese pildi Kuu tagaküljest.

Luna 10 oli esimene kosmoselaev, mis saavutas 1966. aasta aprillis Kuu orbiidi. Sellega uuriti mikrometeoroidide hulka vastaval orbiidil ning Kuu keskkonda. Kosmoselaev oli sellel orbiidil kuni 1966. aasta 30. maini.

Esimene Ameerika Ühendriikide kosmoselaev, mis saavutas Kuu orbiidi oli Lunar Orbiter 1, mille apogee oli 1867 km ning perigee 189 km. Seejärel saavutati ringorbiit 310 km kõrgusel, mida kasutati piltide tegemiseks. Viis sarnast kosmoselaeva lasti USA poolt üles, et oleks võimalik leida sobiv maandumiskoht Apollo programmi maandumiskohtadeks.

Mehitatud kosmoselennud

Apollo programmi käigus suudeti esimesena USA poolt viia Kuu pinnale astronaudid Apollo 11 meeskonnaga. Selle käigus paigutati kosmoselaev 110 km kõrgusele ringorbiidile, mille periood oli umbes 2 tundi ning saadeti alla maandumismoodul. Maandumismoodul muutis esimese sammuna orbiidi elliptiliseks, mille perigee oli 15 km, et mitte kokku põrgata Kuu mägedega, ning seejärel hakati moodulit aeglustama.

Orbiidi stabiilsus

Gravitatsiooni anomaaliad, mis mõjutasid objekte Kuu orbiitidel, viisid suurema massiga piirkondade avastamisele Kuu pinnases. Need on tingitud kokkupõrgetest teiste kosmiliste objektidega kauges minevikus ning nimetatakse ka Masconi efektiks. Need anomaaliad on küllalt suured, et juba mõne päevaga orbiiti märgatavalt muuta. Apollo 11 arvestas selle efektiga, kui see taaskohtus enda kosmoselaeva põhiosaga (sel ajal ei olnud jäätunud orbiidid teada ning seetõttu orbiit muutus pidevalt). Küll ülehinnati seda efekti kahekordselt ning seetõttu oli vaja teha korrektsioonie Apollo 11 kokkusaamisel põhimooduliga.

Masconi efekti mõju uurimise kaudu avastati 2001. aastal neli jäätunud orbiiti neljal orbiidi inklinatsioonil 27°,50°,76°,86°. Nendel orbiitidel on kosmoselaevadel võimalik orbiidil püsida nii kaua kui vaja.