Исследование Луны остается одним из самых технически сложных рубежей в современном космическом полете. Выбор места для посадки связан со сложными компромиссами между научным интересом, безопасностью местности и солнечным облучением.
Южный полюс Луны - особенно привлекательный район, поскольку там может быть вода в виде льда в затененных кратерах, что является критически важным ресурсом для будущих миссий. Другие объекты могут содержать сведения о вулканической активности на Луне или ранней истории Солнечной системы.
Каждая траектория полета должна быть точно рассчитана, чтобы аппарат прибыл и спустился в нужное время и в нужном месте. Инженеры должны учитывать постоянно меняющееся положение Луны на ее орбите вокруг Земли, время запуска и гравитационные силы, действующие на космический аппарат на протяжении всего его путешествия.
Им также необходимо тщательно спланировать траекторию движения космического аппарата, чтобы он подошел под нужным углом и на нужной скорости для безопасного сближения. Даже небольшие просчеты на ранних этапах могут привести к серьезным ошибкам в месте посадки - или к полной потере возможности.
Оказавшись на поверхности, посадочные аппараты должны выдержать резкие перепады температур - от 121 градусов днем до -133 ночью, а также пыль, радиацию и задержку связи с Землей.
Системы электропитания, терморегулирования, посадочные опоры и каналы связи космического корабля должны работать безупречно. При этом посадочные аппараты должны избегать опасной местности и полагаться на солнечный свет для питания приборов и подзарядки батарей.
Эти проблемы объясняют, почему многие посадочные аппараты потерпели крушение или частично вышли из строя, хотя технологии шагнули далеко вперед со времен «Аполлона».