He encontrado un artículo preparado por Jared Earle en el cual explica la forma en que él le toma fotos a la Luna.
En realidad se trata más de accesorios que de cualquier otra cosa, y para ello utiliza un telescopio Celestron C5, que aunque confiesa no es el mejor, le funciona para lo que necesita.
Luego utiliza un accesorio bastante útil llamado Magnifi, para adaptar el iPhone al visor del telescopio. Este mismo accesorio lo puedes usar para otros equipos como microscopios y binoculares. Puedes ver los detalles completos del accesorio y comprarlo en el siguiente enlace: http://arcturuslabs.com/
Finalmente usa una aplicación llamada Cortex Camera (cuesta $2,99), la cual permite tomar mejores fotografías en condiciones de baja luz. La aplicación reduce considerablemente el pixelado en estas condiciones.
El artículo original en inglés lo puede leer aquí: http://23x.net/937/taking-photos-of-the-moon-with-an-iphone.html