lune

La Lune commence à se former il y a 4,51 milliards d'années, de 30 à 60 millions d'années après la formation du Système solaire. Plusieurs mécanismes de formation sont proposés, parmi lesquels la séparation de la Lune à partir de la croûte terrestre par la force centrifuge (ce qui exigerait une vitesse de rotation initiale de la Terre trop élevée), la capture gravitationnelle d'une Lune préformée (ce qui nécessiterait cependant une atmosphère terrestre étendue irréaliste pour dissiper l'énergie de la Lune de passage) et la co-formation de la Terre et de la Lune dans le disque d'accrétion primordial (ce qui ne peut pas expliquer la disparition des métaux dans la Lune). Ces hypothèses ne peuvent pas non plus expliquer le moment cinétique élevé du système Terre-Lune.  système Terre-Lune s'est formé après l'impact d'une protoplanète ayant une taille similaire à celle de Mars (nommée Théia, la mère de Séléné dans la mythologie grecque) avec la proto-Terre ; elle est appelée l'hypothèse de l'impact géant. L'impacteur, la croûte et une partie du manteau terrestre se disloquent et projettent une grande quantité de débris en orbite autour de la Terre. La Lune se forme ensuite par accrétion d'une partie de ce nuage de débris en un temps très court, de l'ordre d'un siècle. L'impact aurait libéré beaucoup d'énergie, faisant fondre la couche externe de la Terre, et a ainsi formé un océan de magma. De même, la Lune nouvellement formée aurait possédé un océan magmatique lunaire d'une profondeur estimée à au moins plusieurs centaines de kilomètres.  Ces écarts peuvent s'expliquer par des variations de l'hypothèse de l'impact géant. Des modèles alternatifs ont notamment proposé une série d'impacts moins cataclysmiques ou la formation d'une synestia un nuage torique de gaz et de fragments rocheux.

La colonisation de la Lune est le projet consistant à installer une voire plusieurs bases permanentes habitées sur la Lune.  Une présence humaine permanente sur un corps planétaire autre que la Terre est un thème récurrent de science-fiction. Alors que la technologie a évolué et que l'inquiétude quant à l'avenir de l'humanité sur Terre progresse, la colonisation de l'espace pourrait devenir un but possible et nécessaire. La Lune constituerait alors une excellente préparation en vue de voyages plus lointains. La base lunaire LUNOX du Johnson Space Center de la NASA (1993), ayant pour objectif de réduire le coût du FLO en puisant de l'oxygène liquide (LOX) dans le sol lunaire, comprenant six lancements cargo automatiques par Energia d'une unité de production d'oxygène liquide et d'un réacteur nucléaire, de six petits véhicules robotiques, de 2 000 kg d'équipement, de deux remorques (MPU), de deux rovers pressurisés qui servent d'habitat transitoire aux quatre astronautes, d'un module d'habitation et de divers instruments et enfin des lancements d'équipage par un dérivé de la navette spatiale (HLLV) embarquant une capsule de type Apollo et le module d'atterrissage Phoenix pour une première mission de 14 jours en 2005, éventuellement portée ultérieurement à 45 jours.