Sokáig gondot okozott a csillagászoknak a Hold keletkezése. Eleinte úgy vélték, hogy a Föld és a Hold mint kettős bolygó született egymás közelében. Később a kutatások előrehaladtával inkább egy másik elmélet vált elfogadottá, amely szerint a Föld kialakulása (4,6 milliárd év) előtt, de még képlékeny állapotban lévő égitestbe egy legalább Mars méretű bolygó ütközött – a Theia – és Földünk anyagának egy részét kiszakította, majd kilökte a kozmoszba. A későbbi analízisekből kiderült, hogy a becsapódás nem túl mélyre hatolt, mivel a Földből csak kéreg- és köpenydarabokat szakított le. A Theia elgőzölgött, majd újra megszilárdult részéből alakult ki a Hold. Így a Hold sűrűsége a Föld köpenyének felel meg, nincs vasmagja, utóbbiból következően mágneses tere sem. Égi kísérőnk a Naprendszerben egyedülállóan nagy, a többi bolygó legméretesebb holdja is kisebb, mint a Föld holdja. Ezért a Föld-Hold rendszert akár kettősbolygónak is tarthatná a tudomány.

Belső szerkezetét még mindig nem ismerik pontosan a csillagászok. Egykori ütközések hagyatékai a holdi kráterek, koruk 3,9-3,4 milliárd éves lehet. Érdekes, de magyarázható jelenség, hogy a Hold súlypontja nem esik egybe geometriai központjával, attól a Föld irányába mintegy 1,7 kilométerre van. Emellett holdunk egy kissé kidomborodik a Föld felé. Ezek lehettek az okai, hogy a valaha nyilván gyorsabb tengelyforgása lelassult, így mindig ugyanazt az oldalt fordítja felénk; ezt nevezik kötött forgásnak.

Bolygónk meglehetősen gazdag vízben, kutatók szerint ez úgy juthatott a Földre, hogy korai stádiumában jeges bolygókkal ütközött. A szomszéd bolygókon lényegesen kevesebb vízkészlet van, nyilván elmaradtak a jeges bolygókkal való ütközések.

Ami napjainkban legjobban izgatja az űrkutatókat, az a Hold vízkészlete. Elméletük szerint a víz később, vízjég anyagú kisebb bolygókról került a Holdra, üstökösmagok és kisbolygók becsapódása révén.

A görögök még szabályos gömbnek tartották a Holdat, a foltokat pedig elszíneződéseknek. Hiába mondta a távcsővel kutakodó Galilei, hogy a holdi felszín eltér a gömbalaktól, nem hittek neki. Sőt, azt is látta, hogy a felszínét hegyek-völgyek szabdalják, nem sima; a hegyek magasságát – árnyékaik alapján – meg is mérte. A sötétebb foltokat eleinte tengereknek nevezték a látcsöves megfigyelők, holott nemhogy tenger, de – ma már tudják – felszíni víz sincs a Holdon. Ennek ellenére a „tenger” elnevezést kegyeletből máig megtartották.

A Holdnak a bolygónk felé eső oldalán mintegy harmincezer 1 kilométernél nagyobb átmérőjű krátert számlálnak; a legnagyobbak átmérője meghaladja a 200 kilométert, ezeket kiemelkedő körsánc veszi körül, a belső sík rész pedig a Hold felszínének megfelelően domborodik. A sík felületű medencék kiválóan alkalmasak szondák, űrjárművek leszállóhelyül.

A Hold felszínét 5-10 méter vastagságban málladékos anyag, regolit alkotja. Eleinte gondot okozott, hogy ez a vastag, süppedékes réteg megbírja-e a leszálló holdkompot és az űrhajósokat. Most már tudjuk, hogy meg, hiszen az első Holdra érés – 1969. július 16-ika – után Armstrong és Aldin lábnyomukat is ott hagyták a felszínen. Az Apolló-program kétség kívül politikai indíttatású volt: az Egyesült Államok elsőként akart embert juttatni a Holdra, és ezzel felülmúlni a korábbi szovjet űrsikereket. A vállalkozás nagyon merész volt, hiszen akkor még csak Alan Shepard „űrugrásán” voltak túl. Az anyagi fedezetet a hidegháborús viszonyok miatt a költségvetés korlátlanul biztosította, amely akkori árfolyamon mintegy 25 milliárd dollár volt. A program során hatalmas mennyiségű mintát gyűjtöttek, amelynek a feldolgozása ma is tart.

A tíz legfontosabb eredménynek a következőket tartják: 1. A Hold fejlett, Föld típusú bolygó, a Földéhez hasonló belső zónákkal; 2. Ősi égitest, amely ma is őrzi az első 1 milliárd év történéseit; 3. A legfiatalabb holdkőzetek azonos korúak a legrégibb földi kőzetekkel; 4. A Hold és a Föld közös eredetű; 5. A Hold élettelen égitest, nem tartalmaz szerves vegyületeket; 6. A holdkőzetek magas hőmérsékletű folyamatokban keletkeznek, amelyekben víz jelenléte nem, vagy alig mutatható ki; 7. Korai korszakában a Holdat egy megolvadt „magmaóceán” borította; 8. Hatalmas aszteroidák becsapódása alakította később a felszínt, melyeket lávafolyások töltöttek ki; 9. A Hold kissé aszimmetrikus, mivel a Föld gravitációs hatása alatt alakult ki; 10. A felszínét kőzettörmelékekből és porból álló réteg, a regolit takarja. A Hold egyedülállóan őrzi a Nap 4,6 milliárd éves történetét.

Az Apollo-program az emberiség tudománytörténetének legragyogóbb fejezete, mivel a Hold volt az első idegen égitest, amelyet meghódított az ember. A nagy eufória után a szovjetek letettek rég dédelgetett, titkos Holdra-szállás programjukról, mivel már nem sok értelmét látták; a verseny ugyanis eldőlt. A világ űrkutatóinak figyelme is lassan elfordult égi kísérőktől, részben, mert kutatása óriási összeget emésztett föl a NASA-ban, részben pedig a technika fejlődésével más, bravúrosabb vizsgálatokra is képesekké váltak.

A figyelem középpontjába a vörös bolygó, a Mars került. Részben, mert nem ismerték még annyira a felszínét alkotó kőzeteket, részben olyan alakzatokat fedeztek fel, amelyek völgyekre, folyómedrekre, esetleges kezdődő életnyomokra emlékeztettek.

Nem szólva a több évtizede-évszázada tartó misztikus történetekről, amelyek mindig is izgatták az emberiség fantáziáját. Így elindult a Mars „támadása”, szondák, marsjárók, hatalmas űrtávcsövek vizslatták a vörös bolygót. Az összehangolt kutatásokban az is benne volt, hogy találjanak egy olyan bolygót, amelyik szükség esetén alkalmassá tehető űrállomások létesítésére. Ezért a legfontosabb információk a bolygó légköréről, felszínéről és az esetleges vízjég jelenlétéről szóltak. Ugyanakkor a Marsra-szállás nehézségei is nyilvánvalóvá lettek, így ismét a közelebb levő égitestre, a Holdra terelődött a figyelem. Arról nem is szólva, hogy a NASA is anyagi gondokkal küzd évek óta, amit jócskán megnehezített az űrflotta kiöregedése, ezért újról kell gondoskodni. Közben más országok is bekapcsolódtak az űrkutatásba. India 2008. október 22-én bocsátotta föl első űrszondáját, ám csak félig volt sikeres a küldetés, mert augusztus végén megszakadt vele a rádióösszeköttetés.

A félsiker mégis az utóbbi évtizedek legjelentősebb eredményét hozta: felfedezte a rajta lévő amerikai spektrométer, hogy víz lehetséges a Holdon, sőt, nem is vízjég formájában, hanem az égitest talajszemcséihez kötötten szinte mindenütt a felszínen.

A felfedezés új reményt ébresztett a kutatókban, és mindenáron meg akartak győződni a valóságról. Radikális módot választottak a vizsgálatra. Közép-európai idő szerint október 9-én a déli pólus CabeusA nevű kráterébe irányították az LCROSS szondát, hogy a holdfigyelő űreszközök műszereinek segítségével analizálható legyen a becsapódás nyomán kirobbanó anyagfelhő összetétele, így az esetleges víz jelenléte is. A választás azért esett a 48 kilométer átmérőjű kráterre, mert korábbi mérések szerint a mélyben jelentős mennyiségű víz lehetséges. Fontos szempont volt az is, hogy a CabeusA kráter a Föld felé fordul, így a kirobbanó anyagfelhőt alaposan szemügyre vehetik a földi és a Föld körül keringő űrteleszkópok is.

A manőver két fokozatban játszódott le. Először a LCROSS több mint kéttonnás hordozórakétája – a Centaur – becsapódott a kráterba és kirobbantotta a várt anyagfelhőt, aminek az összetételét aztán a LCROSS műszerei mérték; az eseményeket figyelemmel kísérte a Hubble és az Odin űrteleszkóp is. A becsapódást élőben közvetítette a NASA TV, de az ígért felvillanás elmaradt, sőt a porfelhő sem volt olyan látványos, mint várták. Az eddigi elemzések szerint az első robbanástól közel 20 méter átmérőjű és 4 méter mély kráter keletkezett. A később becsapódó SSC egység négy perccel követte társát, így elméletileg át kellett haladjon a törmelékfelhőn is.

Összefoglalva elmondható, hogy a küldetés technikai szempontból sikeres volt, de a bőséggel született adatok elemzése még jó ideig eltart. A kidobott törmelékfelhő létére utaló megfigyelés is született, de a látványos felhő hiánya csalódást okozott az élő közvetítést nézőknek. Lehetséges, hogy a becsapódás robbanása inkább tömörítette a laza regolitot, mintsem kirobbantotta volna, de lehet, hogy a becsapódás ferde, lejtős talajon következett be, és a felhő nem függőlegesen szállt föl. Így a holdi vízjég létezésének kérdésére egyelőre nem adható válasz, hacsak a sok adat elemzéséből később nem derül fény rá. Ezen áll vagy bukik a későbbre tervezett holdi emberes űrállomás tervezése is.

A Hold „bombázását” többen kétkedve és aggodalommal figyelik, részben megkérdőjelezve a NASA ehhez való jogát, részben tartanak az esetleges következményektől. Szakemberek szerint azonban ilyen erejű becsapódás havonta többször is éri a Holdat meteoritok részéről.

Hankó Ildikó