Il modulo lunare Apollo o LEM (Lunar Excursion Module) o LM (Lunar Module) è il lander della navicella spaziale Apollo utilizzato nell'ambito del programma spaziale americano Apollo per trasportare gli astronauti sulla superficie della Luna. Il suo compito era quello di far atterrare sulla Luna due dei tre membri dell'equipaggio della navicella Apollo con attrezzature scientifiche, permettendo loro di restarvi per oltre 75 ore prima di decollare per raggiungere il modulo di comando e di servizio (CMS) rimasto in orbita lunare ed incaricato di riportare l'equipaggio sulla Terra. Quando nel 1961 il presidente John Kennedy fissò come obiettivo dell'agenzia spaziale americana quello di inviare uomini sulla Luna prima della fine del decennio, il programma spaziale americano era ancora piuttosto indietro. Dopo avere studiato diverse configurazioni di veicoli spaziali, la NASA scelse, nel 1962, di ricorrere al LEM nonostante le perplessità che suscitava in quell'epoca. Solo questa soluzione, infatti, permetteva di rispettare la scadenza fissata, grazie alla riduzione della massa richiesta e limitando così costi e rischi tecnici. Il LEM era composto da due stadi: lo stadio di discesa, il cui ruolo principale è di fare atterrare verticalmente il modulo lunare grazie ad un motore a spinta variabile, e uno stadio di ascesa nel quale è situata la cabina pressurizzata dove risiedono gli astronauti. Alla fine dell'esplorazione lo stadio di discesa veniva abbandonato sulla Luna mentre lo stadio di ascesa, grazie ad un ulteriore proprio motore, decolla dalla superficie lunare per ricongiungersi al CSM in orbita lunare. Nonostante la complessità della missione e i limiti di massa molto rigorosi (15 tonnellate), il LEM è riuscito per sei volte ad atterrare sulla Luna mantenendo in vita i due uomini in un ambiente particolarmente ostile. Il progetto e la costruzione del LEM sono stati realizzati sotto la direzione della società aerospaziale Grumman tra il 1962 e 1969. In tutto sono stati costruiti 15 moduli lunari; dei 10 che hanno volato nello spazio, 6 hanno raggiunto il suolo lunare nel corso di un periodo compreso tra il 1969 e il 1972. Ad oggi il LEM resta ancora l'unico veicolo ad aver portato esseri umani sul suolo lunare.
L'esplorazione della Luna è avvenuta sia attraverso sonde robotiche, sia direttamente tramite equipaggi umani. La prima missione per l'esplorazione della Luna è stata la sonda Luna 1 lanciata dall'Unione Sovietica nel 1959 nell'ambito del Programma Luna. La missione eseguì un sorvolo ravvicinato del satellite, ma "mancò" la superficie, obiettivo che venne raggiunto il 14 settembre 1959 dalla successiva Luna 2. Nell'ottobre del 1959 la sonda sovietica Luna 3 ottenne la prima immagine della faccia nascosta. Sempre all'Unione Sovietica spetta il primato del primo lander (Luna 9, 1966) e del primo orbiter (Luna 10, 1966). Gli Stati Uniti risposero con i Programmi Pioneer e Ranger e, grazie al Programma Apollo, riuscirono con l'Apollo 11 a compiere il 20 luglio 1969 il primo atterraggio umano sulla superficie della Luna. Durante le missioni Apollo furono raccolti e portati sulla Terra 381,7 kg di campioni del suolo e delle rocce lunari. Nonostante il successo delle missioni Apollo, l'interesse dell'opinione pubblica statunitense per l'esplorazione lunare calò notevolmente e ciò determinò l'interruzione anticipata del Programma Apollo e la cessazione di missioni dedicate esplicitamente all'esplorazione della Luna. Il processo di esplorazione è ripreso nel 1990 con la prima missione giapponese, Hiten, seguita nel 1994 dalla statunitense Clementine. Proprio l'individuazione di possibili tracce di ghiaccio d'acqua in prossimità dei poli lunari da parte di quest'ultima ha generato un rinnovato interesse per la Luna che negli anni duemila ha condotto al lancio di missioni lunari da parte delle agenzie spaziali statunitense, europea, giapponese, cinese ed indiana. La Cina, la Russia e gli Stati Uniti, inoltre, hanno reso noto di voler riportare un equipaggio umano sulla superficie lunare e di valutare l'opportunità di stabilirvi una base di ricerca permanente.
Apollo 17 è stata l'undicesima e ultima missione con equipaggio umano del programma spaziale Apollo della NASA. Il lancio del razzo vettore Saturn V avvenne il 7 dicembre 1972 alle 05:33:00 UTC da Cape Canaveral, Florida, con a bordo un equipaggio composto da tre astronauti: il comandante Eugene Cernan, il pilota del modulo di comando Ron Evans e il pilota del LEM e geologo Harrison Schmitt (l'unico scienziato-astronauta a mettere piede sul suolo lunare). Ad oggi si tratta dell'ultimo volo spaziale con equipaggio umano a superare l'orbita terrestre bassa e l'unico lancio notturno di tutto il programma Apollo. Schmitt rimane l'ultimo uomo ad aver messo piede sul suolo lunare, mentre Cernan l'ultimo ad averne lasciato la superficie.Apollo 17 fu anche la terza missione di "tipo J", caratterizzata da una permanenza di tre giorni sulla Luna, da un'intensa serie di studi scientifici e dall'utilizzo del terzo rover lunare per gli spostamenti degli astronauti sulla superficie. Nonostante la somiglianza con le due precedenti missioni, Apollo 15 e 16, gli obiettivi raggiunti e gli esperimenti effettuati, nonché la presenza di un geologo a bordo, hanno reso questa missione unica rispetto alle altre.Mentre Evans rimase in orbita a bordo del modulo di comando, Cernan e Schmitt raggiunsero la superficie lunare allunando nella valle Taurus-Littrow. Durante la loro permanenza compirono tre attività extraveicolari in cui raccolsero diversi campioni lunari e utilizzarono strumentazioni scientifiche. Cernan, Evans e Schmitt rientrarono a Terra il 19 dicembre, dopo una missione della durata di circa 12 giorni.La possibilità di analizzare materiale lunare di un altopiano più antico dell'impatto che aveva condotto alla formazione del Mare Imbrium, fu una delle ragioni principali che condusse alla scelta della valle Taurus-Littrow; inoltre, i pianificatori della missione ritenevano che da lì sarebbe stato possibile raggiungere un sito nel quale si supponeva che si fosse verificata dell'attività vulcanica. La valle inoltre offriva una migliore copertura orbitale e la possibilità di un efficiente utilizzo del rover.Apollo 17 superò anche diversi record stabiliti dalle missioni precedenti, tra cui il più lungo soggiorno sulla superficie della Luna, la durata complessivamente più lunga delle attività extraveicolari lunari, la più alta quantità di campioni raccolti e la più lunga permanenza in orbita lunare.
