Почему мы видим луну, но не видим солнечных лучей ее освещающих

Потому что солнце светит на темную сторону луны

След лучей виден только когда они летят в рассеивающей среде, вроде атмосферы. особенно запыленной. В вакууме никакого рассеяния нет и от луча в сторону никакие фотоны не летят. 
Кстати, последние километры или другие, если бы свет рассеивался и в вакууме, не имело бы никакого значения. Если бы вакуум рассеивал свет, свет рассеивался бы со всего пути лучей, и вовсе не только падающих на Луну. Тогда и из космоса небо было бы не черным, а как на Земле из-за атмосферы, светлым.