登月軌道

月球沒有大氣,航天器不能借助大氣減速,因此它或者撞向月球硬着陸;或者使用火箭發動機減速,實現軟着陸。登月軌道一般分為直接登月、環地登月和環月登月三種。

一種最簡單的登月軌道。它是一條連接地球和月球的橢圓(或拋物線，或雙曲線)軌道。只要航天器到達月球軌道時和月球相遇,就能擊中月球,實現硬着陸（見月球探測器軌道運動）。這條軌道需要大推力運載火箭，為使航天器與月球相遇還必須進行精確的計算。

航天器首先進入繞地球的停泊軌道飛行，由航天測控站根據停泊軌道的實際軌道要素定出飛向月球的航線，選擇最有利的起飛時間和位置。航天器脱離停泊軌道後再進入與月球相遇的軌道。航天器與月球相遇時速度約2.5公里/秒，所以這條登月軌道實現的是硬着陸。早期月球探測器採用這種登月軌道登月。它與直接登月軌道相比，在起飛時刻、選擇航線、修正火箭的偏差方面均有較大靈活性。

這是常用的登月軌道。一般需要經過 3次軌道變換才能實現在月面上軟着陸。這條軌道按飛行順序分為繞地飛行的停泊軌道，飛向月球的過渡軌道，繞月飛行的月球衞星軌道和在月面降落的下降着陸段。“阿波羅”號載人飛船和無人月球探測器等均採用這種軌道登月。

登月軌道

航天器進入停泊軌道後，測控站計算出飛向月球的最佳路線和最有利出發點，啓動運載火箭末級發動機把航天器送入大橢圓過渡軌道,末級火箭與航天器分離,這是第一次軌道變換。這條過渡軌道的近地點是停泊軌道上某一點,遠地點在月球軌道上。當航天器飛離地球6.6萬公里時即進入月球引力場。這時，航天器相對於月球的速度已超過這一點的月球逃逸速度，過渡軌道相對於月球已經是雙曲線軌道。這時如果不加控制，航天器或者沿雙曲線飛越月球，或者與月球相撞。因此需要啓動航天器上的發動機減速，進入繞月飛行軌道，變成月球衞星。這是第二次軌道變換。航天器在月球衞星軌道上飛行，選擇着陸地點，計算離軌時刻，分離登月艙，在近月點啓動登月艙制動火箭，離開軌道向月面降落。這是第三次軌道變換。登月艙進入下降着陸段後，使用制動火箭、小推力發動機和緩衝着陸裝置實現軟着陸。

有的月球探測器省去月球衞星軌道，直接從過渡軌道近月點啓動制動火箭向月面降落。登月軌道不能作為航天器和月球的軌道交會問題來處理，因為月球有引力場，不能保證航天器與月球的速度矢量相等。