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| 阿波罗号登月计划 |
美国是人类最早登上月球的国家，美国的登月计划就是阿波罗计划（Apollo Project），又称阿波罗工程，是美国从1961年到1972年从事的一系列载人登月飞行任务的统称。1969年7月16日，巨大的“土星5号”火箭载着“阿波罗11号”飞船从美国肯尼迪角发射场点火升空，开始了人类首次登月的太空征程。美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯驾驶着阿波罗11号宇宙飞船跨过38万公里的征程，承载这全人类的梦想踏上了月球表面。这确实是一个人的小小一步，但是整个人类的伟大一步。
在登月成为主要目标后，阿波罗计划的决策者们开始面临如何才能尽可能安全、经济、简单地将宇航员送上月球。曾有四个方案被考虑：
直接起飞：此计划提出由一个巨大的新星火箭携带一艘航天器，直接飞往月球；火箭在月球降落，任务完成后再次起飞，飞回地球。
地球轨道集合：此计划需要两艘只有土星5号一半大小的小型火箭将登月航天器的不同部分送入地球轨道，集合并对接。整个航天器降落在月球表面。由于当时在轨道中集合多艘航天器的经验较少，且地球轨道拼装航天器是否可行也是未知数，所以此计划未被采纳。
月球表面集合：此计划需要两艘航天器被发射：一艘自动航天器携带推进系统，先期登月；载人航天器晚些发射。推进系统在月球表面被移至载人航天器上，然后返回地球。
月球轨道集合： 这个方案由约翰·C·霍博尔特的团队提出。这种方案是一艘较大的航天器，称为指令/服务舱，携带一艘装载宇航员的登月航天器，称为登月舱。指令/服务携带从地球到月球并返回的燃料和生活必需品，以及进入地球大气层所需要的隔热板。进入月球轨道之后，登月舱与指令/服务分离，并降落在月球表面；指令/服务留在月球轨道。3名宇航员中的1名留在指令/服务中。登月完成之后，登月舱重新起飞，与指令/服务在月球轨道集合，并返回地球。
与其他几个方案不同，月球轨道集合只需要一艘很小的航天器降落在月球表面，使返回时在月球上起飞航天器的质量大大减小。通过将登月舱的一部分留在月球上，月球起飞质量得以再次减小。
登月舱本身分为两部分，包括降落部分和起飞部分，前者用于在登月时降落，后者在任务完成后起飞与指令/服务舱会合并返回地球。由于航天器质量减轻，一次任务只需要一次单独的火箭发射。当时的顾虑是次数较多的对接和分离所提出的技术难度。包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。从“阿波罗”号飞船的4种飞行方案中选定月球轨道集合方案，相应地确定由指挥舱、服务舱和登月舱组成飞船的总体布局方案。
为登月飞行进行准备的4项辅助计划是：
①徘徊者号探测器计划（1961—1965年）：共发射9个探测器，在不同的月球轨道上拍摄月球表面状况的照片1.8万张，以了解飞船在月面着陆的可能性。但探测器曾多次发射失败。
②勘测者号探测器计划（1966—1968年）：共发射5个自动探测器在月球表面软着陆，通过电视发回8.6万张月面照片，并探测了月球土壤的理化特性数据。
③月球轨道环行器计划（1966—1967年）：共发射3个绕月飞行的探测器，对40多个预选着陆区拍摄高分辨率照片，获得 1000多张小比例尺高清晰度的月面照片，据此选出约10个预计的登月点。
④ 双子星座号飞船计划（1965—1966年）：先后发射10艘各载2名宇航员的飞船，进行医学—生物学研究和操纵飞船机动飞行、对接和进行舱外活动的训练。