“登月计划”
继“东方1号”宇宙飞船成功发射之后，1961年8月6日，苏联又发射了“东方2号”宇宙飞船。这艘飞船在空中飞行了25小时18分钟，飞行距离达70万千米。航天员盖尔曼·季托夫，在空中失重的状态下，品尝了装在仪器管中的宇宙食品，还美美地睡了一觉。
1962年8月11日，苏联发射了“东方3号” 、 “东方4号”宇宙飞船。1965年3月18日，苏联又发射了“上升2号”宇宙飞船，都获得了成功。
苏联在航天领域屡拿金牌，大大刺激了技术力量雄厚的美国人，连美国总统肯尼迪也惊呼: “我们落后了! ”
为了打破苏联的航天优势，1961年5月25日，美国总统肯尼迪批准了航空航天局的登月计划，并在国会上大胆地提出了在1970年以前先于苏联把人送上月球的任务。肯尼迪以一种历届美国总统都没有的坦率态度警告美国人民，除非他们具有跑完全程的毅力，否则就不要接受这项任务。这项任务就是后来以希腊神话中的一个太阳神的名字命名的著名的“阿波罗”载人登月探险计划。
为研制大型运载火箭，著名的火箭专家布劳恩及其4人小组划归国家航空航天局。政府同时为“土星－5”号火箭的研制经费拨款1. 4亿美元。在以后的日子里，尽管失败、事故和来自某些方面的苛刻批评接连不断，但美国人民和他们的政府在支持“阿波罗”的计划中从来没有动摇过。他们下定决心，一定要“把苏联人摔倒在月球上” 。
肯尼迪的继任者约翰逊也坚定不移地关心和支持“阿波罗”计划，甚至于当这一计划连在政治上的收益都被怀疑时，也毫不动摇。自第二次世界大战后，在美国还没有一项国家政策受到过这样持久的、坚定的支持。
“阿波罗”计划早在1957年便开始设想。1960年左右曾认为登月的途径无外乎两种:一种是“直接登上月球” ，一种是从地球轨道发射站上发射。后来，兰利实验室的一个名叫霍博尔特的工程师提出了一条全然不同的月球轨道会合方案，就是用一艘比较小的航天飞船从月球轨道上下降到月球上，完成探险任务之后再在月球轨道上与母船会合对接，返回地球。经过一场激烈的内部大争论之后，霍博尔特的设想被采纳了。据较保守的估计，这一技术途径使“阿波罗”的登月着陆至少提前了2年。
“阿波罗”计划是一项宏伟庞大的任务。没有哪一个单位、部门或公司能够单独完成它。在实施该计划的过程中，大约有40万人和2万多家公司参加，耗资总计239. 15亿美元。
为了这次飞行任务的顺利完成，美国航空航天局从50名现役航天员中挑选了3名最棒的航天员。他们是尼尔·阿姆斯特朗、文得温·奥尔德林和迈克尔·柯林斯。阿姆斯特朗担任飞行指挥。
“阿波罗－11号”成员
1969年7月16日早晨5点半，三位航天员当他们身穿航天服出现在发射场，成千上万的人从四面八方赶来肯尼迪角观看这次轰动全球的登月发射。特约客人包括美国国会成员、国外大使和各国的新闻记者。红十字会的急救站沿交通干线以预定的距离建立起来。人们站在观望台上、海滩上、轮船上，而更多的人是坐在电视机旁屏气注视着矗立在发射台上的足有36层楼房高的登月飞行器—— “阿波罗－11”号。
中午12点32分，随着“点火”一声令下，一片浓烈的烟雾在火箭的尾部从平台下云涌而出，接着从发动机内喷射出闪耀刺目的火舌。3817吨重的飞行器努力克服地心引力腾空而起，穿云拨雾作弧形直冲九霄外。火箭的巨响超出了正常的听觉范围。沉重的轰隆声、怒吼声和强烈的冲击波使人们感到恐怖和窒息。好一幅惊天动地的奇观!卫星和无线电波把电视和广播协会的公开电信节目传送到全世界。在这里所发生的事件，甚至连最老练的记者都没有经历过，以至于美联社和国际合众社的电视传真在一段很长的时间里哑然无声。这种情景在以往的新闻报导中是从未出现过的。相反，三名航天员却表现了异乎寻常的镇静。他们的心率比等待发射的时刻，以及在参加以往的“双子星座”号飞船发射时还要低。
此时，尼克松总统在华盛顿也坐在电视机旁观看这一壮丽又令人惊异的场景。随后他宣布，4天之后为月球探险全国庆祝日并放假1天。
这次为时8天、行程80万千米的整个飞行程序如下:“土星－ 5”号三级火箭及飞船上的动力装置，首先将飞船送上地球轨道，然后转入飞往月球的轨道，最后进入月球轨道。在飞行器绕月飞行的过程中，两名航天员从指挥舱过渡到登月舱并乘登月舱下降，在月球表面上着陆。完成任务后2名航天员再乘登月舱的上升段起飞，进入绕月飞行轨道，与指挥舱会合、对接，航天员再返回到指挥舱。此后登月舱和指挥舱再次分离，前者被遗弃在月球轨道上。3名航天员一起返航。在进入稠密的大气层之前，设备舱被抛弃，唯独指挥舱利用空气动力学特性下降并返回地面。
7月19日正午，飞船进入月球轨道。飞船在绕月飞行的第13圈开始降落程序。当发动机点火时，阿姆斯特朗的心率从77次/分一下子升到111次/分。
当2名航天员以150千米/时的速度迫近目标时，他们突然发现一个惊人的危险:预定的着陆点竟是一个大坑，里面散布着巨砾。阿姆斯特朗马上抓住操纵杆，花了大约19秒钟驾驶着登月舱避开大坑并安全着陆在离预定着陆点4英里( 1英里=1. 609千米)远的地方。此时阿姆斯特朗的心率是156次/分。如果这次飞船不是有人驾驶，而是一艘无人驾驶的自动飞行器，那么很可能就会像苏联的“月球－ 15”一样坠毁了。这充分表明了载人航天的优越性。
着陆之后，航天员立刻对舱内系统进行检查，以便在发现威胁他们安全的隐患时迅速从月球起飞，紧急返回地球。
1969年7月20日22时56分，阿姆斯特朗身背救生背包走下登月舱的扶梯，在月球土壤上印下了人类第一个脚印。这时他说了一句极富哲理又非常著名的话: “对于一个人来说这只是一小步，但对于整个人类来说，这是跨出了一大步。 ”
人类登上月球的足迹
1969年7月20日正好是星期天。据后来估计，在地球上收看登月实况的电视观众大约有5亿人，大概这是有史以来最多的观众。由于现代通信的奇迹，使亿万人同阿姆斯特朗一起分享胜利的喜悦，同时也经历着激动、紧张，为探险者的安全焦虑和担忧。
人类终于和月球接触了。对于探险家来说这是许多世纪梦寐以求、悠然神往的幻想的实现，而对于科学家来说这是了解月球和地球的起源与性质的最好机会。
航天员在月球表面上一共行走了2个多小时，其间他们还安放了科学仪器，收集了月球土壤和岩石的样品，在月面上插了一面美国国旗。预定计划完成之后，他们乘登月舱起飞上升，与始终在指挥舱内等待他们的柯林斯会合。
经过8天3小时17分22秒的远航之后，“阿波罗－11”号及3位航天员顺利返回地球，溅落在太平洋上。为了打捞他们派出了将近7000名海军人员、9艘船只、54架飞机。尼克松总统亲自来到主打捞舰“大黄蜂”号上迎接美国人的骄子和勇士们。这在以前的航天活动中是从未有过的。
“阿波罗－11”号以高度的精确性进行了首次载人登月着陆。所有系统性能良好，工作准确无误，几乎达到了尽善尽美的程度。
继“阿波罗11”号宇宙飞船登月之后，美国又接连发射了“阿波罗”12号至17号6艘飞船，其中除“阿波罗13”号因服务舱的氧气箱破裂而弃登月外，其余5次均获成功。1972年12月随着“阿波罗17”号飞船在太平洋溅落，整个“阿波罗”工程宣告结束。
在“阿波罗”12号到17号飞船的6次飞行中，又有21名航天员，其中有12名踏上了月面，他们先后在月球上安放了5座核动力科学实验站、6个月震仪和25个测试仪器，将3辆月球车送上月面，共带回400千克的月球土壤和岩石标本，获得15000米的月球全景摄影和测地摄影的软片，全世界有几十个实验室得到了月球标本。
延伸阅读
登月前的准备
为了侦察月球上的情况，在1961～1967年间，美国发射了一系列的自动月球探测器。其中包括9个“徘徊者”探测器、7个“勘察者”和5个“月球轨道飞行器” 。
发射“徘徊者”无人探测器的目的是用火箭将电视摄像机发射到月面上去拍照。然而，从“徘徊者－ 1”号到“徘徊者－ 6”号，均告失败。直到1964年7月，“徘徊者－7”号登月，终于取得成功，拍回4316幅珍贵的月面照片。
3个型号的月球探测无人飞行器，先后对月球表面进行了大量拍摄，取回了月球土壤和岩石标本，考察了月面的坚实程度，对适宜的着陆地点进行了反复的选择和测绘。到1967年年底，美国航空航天局将第一次有希望的登月地点筛选并剔剩到“静海” 、 “风暴海”等5处。
在此以前，美国已经发展过两个型号的航天飞船。截止1966年11月，美国已经聚积了1993个小时的航天经验和12个小时的出舱活动经验。尤其是“双子星座”的会合和对接技术，对于完成“阿波罗”计划是非常必要的。因为登月舱和“阿波罗”母船必须在月球轨道上会合对接后才能回到地球上来，同时还证实了人可以在失重条件下生活七八天，这正是往返地球——月球之间所需的期限。“双子星座”的出舱活动也可以使航天员获得一种像是在月球上那样小重力情况下工作的感觉，若是在月球轨道上的对接遇到麻烦，这也是一种排除故障的很好的演习。后来的所有“阿波罗”飞船的船长都参加过“双子星座”飞船的飞行。 “阿波罗”飞船的应急救生系统也大部分在以前的飞船上经受过考验。
在以往的航天员训练和飞行实践的基础上，针对登月任务而拟订的航天员专门训练计划针对性强，省时且高效。训练的重点是练习控制登月舱的着陆和在相当于1/6地心引力的月球重力环境下活动，如潜水训练，用带子把他们绑在一个倾斜面上产生一种1/6重力幻觉的活动训练及采集地质标本的知识学习。
“阿波罗”飞船的研制分两个阶段。第一个阶段是研制Ⅰ型飞船，用于早期的地球轨道飞行试验;第二阶段是研制完成登月任务的Ⅱ型飞船。
“阿波罗”号飞船主要由救生系统、指挥舱(或叫航天员乘员舱) 、发动机舱(或叫设备舱)和登月舱组成。指挥舱是飞船的主体，是飞船的控制中心，也是整个飞船唯一返回地球的部分。在该舱的头部装有在地球上着陆的系统、反作用系统发动机、天线、救生系统和正面闸门;在舱的后部有反作用操纵系统发动机和燃料箱，因为它是航天员工作和休息的主要舱室，所以这里还有通信、导航、控制计算机和显示仪器。救生系统飞船在发射阶段的60千米以下的脱险装置，一般是在飞船上升到80千米后将其抛掉。发动机舱内装有环境控制系统、推动系统、电源、通信、制导、姿态控制和变轨发动机设备。登月舱分为下降段和上升段两个结构，分别用来将2名航天员降落到月球表面上和送回等候在月球轨道上的母船上。在指挥舱和登月舱之间有一个连接隧道，供航天员过渡用。
“阿波罗”计划的关键性技术问题还有大推力的运载火箭的研制。运载火箭的发展计划分三个阶段进行。第一个阶段是研制“土星－Ⅰ” ，主要是作技术准备;第二个阶段是研制二级火箭“土星－ 1B” ;第三个阶段是研制三级火箭“土星－5” 。“土星－5”高达85米，有效载荷总重量为49～71. 5吨(第一级推力为470吨力，第二级为520吨力，第三级为90吨力) ，总功率为2亿马力。
“阿波罗”计划中要求最高的是可靠性问题。过去的飞行都是在地球轨道上，飞行中出现故障可以在几分钟内应急返回，然而“阿波罗”要飞到离地球38万千米的月球上去，一旦出现故障需3天的时间方能返回地球。在极其恶劣的宇宙环境条件下这么长的时间将意味着什么是显而易见的。因此，只能要求各方面严格把关，做到万无一失。为此，除了在地面对所有元部件进行反复严酷的考验外，在登月前又进行了一系列飞行试验，包括6次无人亚轨道和地球轨道飞行试验，1次载人地球轨道飞行试验和3次载人月球轨道试验。
为航天员登月而研制的航天服每件价值30万美元。白色的服装和背包生保系统、应急氧储备及天线装置，共重93千克(但是在月球上的1/6地球引力条件下只有15. 5千克) 。服装由16层材料组成，可以保温、防微陨石袭击。服装内有冷却和供氧系统，以维持航天员生命。胸部有一组用于操纵和检测背包系统的控制盘。背包长、宽尺寸为65厘米×45厘米，它供给航天员氧气、冷却服装循环的水、小型无线电发报机和一个氧气净化装置。
头盔通过一个金属卡圈与服装颈部相连接，头盔有两层面罩，可以防护航天员眼睛不受紫外线、红外线和流星微粒的伤害。头盔外壳由一种很结实而且轻巧的聚碳酸盐类材料制成。在头盔下是带有两套耳机和送话器的小帽。
加压手套有一个特殊纤维做的外壳，内层是绝热材料，以防在工作中同热物体或冷物体接触时手受伤。手套的指端由硅有机橡胶制成，可提高航天员手指的敏感性。
套靴由21层绝热材料做成。
在指挥舱内航天员可不穿航天服而只着贴身的“衬衣” 。它是由上衣和裤子组成的轻便的特氟纶飞行服，保暖性能良好，衣袋里存放着航天员的必用品。