Comptant parmi les précurseurs de l'aventure spatiale du XXe siècle, Hergé envoie Tintin sur la Lune grâce à la fusée de Tournesol plus de quinze ans avant que Neil Armstrong y dépose son empreinte, en 1969. Si, aujourd'hui, Européens, Américains, Canadiens et Japonais s'associent pour retourner sur notre satellite et s'y installer, ils ont aussi pour objectif de préparer le grand voyage vers Mars.
Comment les astronautes sont-ils sélectionnés et comment s'entraînent-ils ? Disposeront-ils d'un char lunaire comme celui du professeur Tournesol ? Comment le corps humain réagit-il aux conditions extrêmes de l'espace ? D'autres explorations passionnantes se profilent : la recherche de traces de vie extraterrestre, mais aussi l'observation des lunes glacées de Jupiter ou des exoplanètes, mobilisent tous les efforts et les technologies les plus avancées.