阿波羅計劃：人類探索月球的歷史（一）_風聞

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“阿波羅”計劃

1969年7月20日，這是世界宇航史上一個極不尋常的日子，美國“阿波羅11號”宇宙飛船上的兩位宇航員在這一天成功地登上月球，人類歷史上一個偉大奇蹟在這一天誕生了。

自從7月16日“阿波羅11號”宇宙飛船發射升空以來，全世界都在密切注視着它，因為它代表着人類的希望，它將要去實現人類的夢想。幾億人從電視和無線電裏關注着登月宇航員的一舉一動。當時針指向格林尼治時間4時7分時，一個震撼世界的聲音終於從遙遠的月球傳來：“登月成功了！”喜訊傳來，全世界都為之沸騰了，人們無不為之歡欣鼓舞，他們奔走相告，熱烈慶祝這一人類征服宇宙的偉大勝利！

這一天，“阿波羅”計劃也成了全世界的新聞熱點，成了人們街談巷議的熱門話題。世界各大報紙雜誌、廣播、電視都在顯要位置報道了阿波羅登月成功這一爆炸性新聞。

阿波羅計劃的正式提出，是在蘇聯第一艘載人宇宙飛船發射成功一個多月後，即1961年5月25日，上任不久的美國總統肯尼迪在國會上宣佈的。他在國會演説中十分自信地説：“我認為我們的國家在20世紀60年代結束之前，應當承擔起把人送上月球並使之安然返回地球的使命……”這就是美國的登月計劃，稱為“阿波羅”計劃，由美國國家航空和宇宙航行局負責組織實施。“阿波羅”是古希臘神話中的“太陽神”，它掌管着詩歌、音樂和醫學，代表着光明和希望，並且它和“月亮女神”阿爾特米斯是雙胞胎。登月計劃以“阿波羅”命名，表達了美國登月的決心和希望，也包含着請求太陽神保佑成功的吉祥含義。

肯尼迪總統在宣佈這項重大決定之前，經過了專家們充分的論證並得到支持：當時宇航科技的發展，尤其是火箭技術和載人航天的出現，已具備了登月的條件；此外，當時正處在美、蘇航天競爭的關鍵時刻，美國面臨蘇聯航天競爭的嚴峻挑戰，因此促使其果斷作出登月決定。

眾所周知，第二次世界大戰結束後，美、蘇兩個世界強國，為了顯示各自的國際地位和實力，在宇航這個十分敏感的高科技領域首先展開了競爭。雙方都在發展火箭技術方面下了一番工夫。

1961年4月12日，蘇聯第一艘載人宇宙飛船“東方1號”發射成功。宇航員加加林成為第一位太空飛行的人。這是宇航史上又一個重要的里程碑。1961年5月5日發射了“自由7號”載人宇宙飛船，但“自由7號”僅進行了彈道飛行，沒有進入繞地球運行的軌道，飛行時間15分23秒，飛行高度185千米，飛行距離485千米。美國也十分清楚，這是不能與前蘇聯的“東方1號”繞地球運行1周、飛行1小時48分相提並論的。相比之下，蘇聯要更勝一籌。

在美、蘇宇航競爭的初期，蘇聯明顯地領先了。在美國看來，這嚴重損害了美國的國際形象。1961年1月20日，在所謂“空間差距”的緊張氣氛中，年輕好勝的肯尼迪就任美國總統。為了扭轉這種局面，趕超蘇聯，肯尼迪和相關專家們反覆商量、討論，一致認為美國只有載人在月球着陸，才能趕超蘇聯，並提出了在20世紀60年代登月的確切計劃。就這樣，規模龐大、舉世矚目的登月計劃——“阿波羅”計劃便被確定下來，並列入美國20世紀60年代的國家目標。計劃預計耗資200多億美元，由美國航空和宇宙航行局組織實施。

“阿波羅”計劃確定後，首要問題是確定切實可行的登月方案。專家們提出幾種可供選擇的方案：

第一種方案是“直接登月法”，使用超大型的火箭將宇宙飛船直接射向月球，直接在月球着陸。這種方案的優點是簡單而又直接，不利的是需要特大型的火箭——要研製如此強大的火箭是十分困難。另外，宇宙飛船降落月球時的安全性也無法保證。

第二種方案稱為“地球軌道會合法”，即將登月宇宙飛船分作5個部分，用較小的火箭把它們分別發射到環繞地球的軌道上，再由宇航員在那裏把它們組裝起來。但是要求5次分開發射，在時間上不能有一點兒偏差，這樣才可以組裝起來。否則後果將不堪設想。

第三種方案稱作“加油飛機法”，即先送一加油飛機進入地球軌道，作為登月宇宙飛船的一個“軌道加油站”。當宇宙飛船進入軌道後，在那裏加註所需燃料，再發動火箭。這種方案可不使用巨型火箭，但在軌道中加燃料，特別是使用過度冷卻的液態氫是十分危險而複雜的。

第四種方案是“月球表面會合法”，即在無人駕駛的太空船上將部分燃料和供應品用火箭送往月球表面，待到登月宇航員在月球上登陸後，在他們回航時添加燃料及供應品。不過這樣做也存在着極大的危險，一是無法知道降落月球的物品是否損壞，二是宇航員降落地點若離供應品太遠則無法使用。

第五種方案稱為“月球軌道會合法”。這種方案設計的登月過程和具體技術雖然非常複雜，但卻具有一定的可行性。其設計的登月過程是：三位宇航員乘坐一艘宇宙飛船，飛船由指令艙、服務艙、登月艙三部分組成，指令艙是三名宇航員在飛行期間居住的地方；服務艙裏裝載有火箭燃料及氧氣；登月艙用於在月球上着陸，有獨立的火箭系統。當宇宙飛船進入繞月運行的軌道後，兩位登月的宇航員進入登月艙，再將登月艙與飛船主體分離，分離後登月艙引發倒退火箭使之慢慢降落月面。第三位宇航員則在指令艙內繼續繞月飛行。當他的兩位同伴完成月面工作任務後，他們就點燃登月艙的火箭，升離月面與繞月飛行的飛船主體會合，對接後兩人回到指令艙內，這時把登月艙拆開拋棄，任其繞月運行，以減輕主船的負擔，然後點燃火箭開始返航。當他們接近大氣層時再點燃火箭使速度降低，接着把服務艙也拆脱扔掉，只留指令艙回到地面。

經過專家們仔細研究、論證、篩選，比較了各種方案的利弊和可行性，最後選擇了“月球軌道會合”方案。這種方案的優點是顯而易見的，使用小的登月艙降落月球只需用少量的火箭燃料，就像大輪船停泊在海洋中用小艇靠岸跟碼頭聯繫一樣，並且登月艙可拆開留在月球軌道里，使回程中不用負擔其重量。

登月方案選定後，相應的火箭的大小、發射場的規模、宇宙飛船的形式等也都隨之確定下來。這時時針已指向1962年7月21日，距1969年底這個帶有期限性的目標僅有6年多時間了。為此美國航空和宇宙航行局立即投入大量人力、物力、財力，緊張而有秩序地開展實施計劃的各項準備工作。

他們設計製造了長18米、重45噸的大型阿波羅登月飛船，設計製造了發射阿波羅飛船的“土星——5號”運載火箭。然後他們又把阿波羅登月飛船和“土星5號”火箭組裝在卡納維拉爾角的發射台上。

為了未來的登月飛行，美國航空和宇宙航行局挑選和培訓了一大批宇航員，進行了多次試驗飛行，成功地進行了會合對接試驗。他們全面收集了能夠收集到的關於月球的所有資料，並對月球進行了多次無人探測，最後選定了月球登陸的地點。到1969年7月，他們終於完成登月飛行前的各項準備工作。

1969年7月16日美國東部時間9時32分，首次登月的“阿波羅11號”發射升空，經過102小時45分的飛行，於7月20日順利在月球着陸。宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林成功地踏上月球，實現了人類登月的偉大壯舉。兩位宇航員在完成月面工作後，於7月24日安全返回地球。

“阿波羅11號”登月成功以後，美國又相繼發射“阿波羅12號”至“阿波羅17號”6艘宇宙飛船登月，除“阿波羅13號”因中途遇險而返回外，其餘的均成功登上月球，先後有12人抵達月面。他們在月球上裝置了25種自動測試儀器、6個月震儀、5座核動力實驗站，存放了3輛月球車，並採集月球岩石和土壤樣品472千克，供給世界上70多個國家的上百個研究所或實驗室進行研究。

“阿波羅”計劃從開始到最後一次登月結束，歷時11年，是迄今為止規模最大的一次宇航活動。先後有40餘萬人，數萬名科學家和工程技術人員，2萬多個工廠、企業和150餘所大學、科研機構參加了這項偉大工程，耗資達250多億美元。其參加人數之多、耗資之巨均為舉世無雙。但它不僅開闢了人類通往月球的道路，擴大了人類的空間視野，同時對於天文學研究，對人類征服更廣闊的宇宙太空提供了信心和力量。

神奇的月球飛船

人造衞星上天，要靠火箭來發射；人類遨遊茫茫太空，需要乘坐速度極快的宇宙飛船。目前，人類登月靠的是神奇的月球飛船。可以説，月球飛船是目前人類登月的“天梯”。月球飛船也稱“土星——阿波羅”。它由規模巨大的“土星5號”火箭和安裝在其上的阿波羅宇宙飛船所組成。它是美國國家航空和宇航局專門為載人登月而研製的、可乘坐3人的特大型宇宙飛船。月球飛船的建造，是一項劃時代的偉大工程。它是成千上萬名科學家和工程技術人員辛勤工作的結晶。

按照選定的登月方案，通過計算得出，阿波羅宇宙飛船長18米、重45噸，它是美國繼“水星”飛船和“雙子座”飛船之後的第三代宇宙飛船，比以往製造的飛船都要複雜得多。由於阿波羅宇宙飛船在往返月球的漫長飛行中，要經受極高的温度、極大的壓力和巨大的衝擊，這就要求它必須堅固、耐高温和高壓。為了確保阿波羅宇宙飛船能夠勝任登月飛行，專家們設計飛船時，先製造阿波羅宇宙飛船的模型，然後把它放到模擬器中進行試驗。模擬器可以產生與太空飛行過程中相似的條件。他們用一種稱作“氣槍”的設備來試驗顯示宇宙飛船重返地球大氣層時可能會出現的情況，將宇宙飛船模型以每小時32000千米的速度射入一個圓筒狀的管道中。在管道另一端噴射熾熱的高温氣體，對飛船模型產生巨大的壓力和摩擦力與阿波羅宇宙飛船登月後重返大氣層時的情況相類似。設計專家們經過反覆多次實驗，取得了足夠的設計數據之後，就開始設計製造真正的阿波羅宇宙飛船了。

阿波羅宇宙飛船由指令艙、服務艙和登月艙三部分組成。在發射的時候還在指令艙上安裝了緊急脱險用的火箭。

指令艙是三位宇航員登月飛行時居住的地方，設有宇宙飛船的全部操縱、制導等指令裝置。

指令艙是圓錐形的，高為3.23米，底面直徑是3.1米。發射的重量——包括3位宇航員的體重，大約為5.9噸。在飛行過程中，它要消耗掉燃料，返回地球的時候，它要丟掉輔助降落傘，着陸的時候指令艙的重量就只有5.3噸了。指令艙被分隔成前部機械室、乘員室和後部機械室三部分。圓錐形的尖端部分是前部機械室，裝有返回地球時使用的降落傘。

乘員室是三位宇航員工作、居住和生活的地方：乘員室裏有三個座位契合人體的靠椅，它製作得像沙發長椅那樣舒適，中央的靠椅可以放下。左邊和右邊的靠椅下有寢台，寢台上備有睡袋，可供兩位宇航員同時睡眠。壁上設有異常複雜的儀表板和儀器櫃，櫃子裏放有許多種裝備以及食物、水、衣服和處理廢物的設備。乘員室的體積是10立方米，除各種裝備設施佔用外，可供宇航員自由利用的空間約為6立方米。

後部機械室在圓錐形船體的底部，室裏裝有姿勢控制用的火箭燃料和氧化劑，以及為了把它們送出去而設的加壓用的氦氣箱、冰槽等。

在指令艙裏有五扇窗子，兩扇邊窗，兩扇會合窗和一扇艙門窗。邊窗設在左右靠椅的旁邊，供宇航員拍照和觀察用。三角形的會合窗在左右靠椅的末端，指令艙駕駛員可以從這兩扇窗子往外望，以操縱、控制設備把指令艙和登月艙會合並銜接起來。

指令艙外殼有內外兩層，外層是由幾層銅合金和不鏽鋼板做成的，內層是由幾層鈦合金板和鋁合金板做成的，內外艙壁之間有蜂窩狀的隔熱層。內層是密封的，使乘員室裏的氧氣不會泄漏出來。

指令艙的外殼上有厚厚的一層合成樹脂的耐熱材料。耐熱材料的厚度，底面部分約為7釐米，而在側壁和艙頭部分是2釐米，它的重量約為1.4噸。指令艙裏裝入1/3個大氣壓的純氧，氣温調節在24℃左右。

服務艙位於指令艙的下端，呈圓筒形，直徑為3.9米，高為7.37米。在艙的下端裝有在真空中可以產生9.3噸推力的火箭發動機。在飛行途中校正飛船軌道，在到達月球附近時逆噴射、減速，進人環繞月球軌道，或在脱離環繞月球軌道、返回地球的時候，都要使用這個火箭。在服務艙的外壁，帶有4個十字形的姿勢控制火箭。服務艙裏裝有供上述火箭使用的燃料、氧化劑、燃料電池和宇航員呼吸用的氧氣等。總重5.2噸，空艙重25噸。

服務艙和指令艙的各種裝置是按可以飛行14天的要求設計的，食物和氧氣也按照可以供14天使用的數量裝入。

登月艙是專門執行登月任務的。它有個奇怪的機身架，有4只細長、有關節的支腳，看上去像是一隻活的大蜘蛛。因此也有人稱它為“月球蜘蛛”。登月艙在發射階段放在服務艙下面第三級火箭頂部的金屬罩裏。飛船進入奔月軌道以後，指令艙和服務艙與第三級火箭的頂部分離，旋轉180°，指令艙的圓錐頂部對準登月艙，並且跟它對接。

指令艙和登月艙之間有直徑80釐米的通道，通過這條通道，宇航員可以在指令艙和登月艙之間通行。

登月艙由上升段和下降段兩部分組成，總高度為6.99米，4只底腳延伸時候的直徑是9.45米。登月艙包括火箭的燃料重量為14.7噸，除掉後的重量是4.1噸。

登月艙的上升段設有乘員室，兩位宇航員可利用的空間是4.5立方米，室內沒有座位，宇航員只能站着操作，用帶子鬆鬆地套着身子。在他們面前和兩邊設有嚮導、通訊、環繞和推進系統。在駕駛長位置的頭上，左面是一個窗子，他可以從窗口望出去，將登月艙駛回，和指揮艙會合銜接。在宇航員的腳下是前門艙口，宇航員可以從這裏離開登月艙。乘員室裏充滿了1/3個大氣壓的純氧氣，氣温調節在24℃左右。登月艙的下降段裝有登月艙向月面降落減速使用的逆噴射火箭，並備有火箭的燃料、氧化劑槽、水和氧氣槽，還裝有調查月面的科學儀器。下降段在上升段飛離月面的時候還起發射架的作用。當上升段升離月面後，它的下半截包括四個彈性支腳在內，再也用不着了，會永遠留在月球上。

從“阿波羅11號”到“阿波羅14號”，登月艙裏的氧氣、水、電池等的數量都是按登月艙離開母船後可以活動48小時來設計的。扣除下降的時間和上升段飛離月面和母船對接的時間，乘坐登月艙的兩名宇航員實際可以在月面停留的時間最多不過35小時。在“阿波羅15號”以後的宇宙飛船，由於設計上進行了改進，登月艙離開母船後的活動時間大幅度增加。“阿波羅15號”的登月艙離開母船後活動了78小時50分，其中66小時55分是在月面逗留的。

在阿波羅宇宙飛船發射的時候，指令艙的上端裝有緊急脱險用的塔狀發射脱險裝置，也叫救生塔。如果發射時“土星5號”火箭發生故障，救生塔可以依照命令啓動自身的火箭，將飛船與“土星5號”火箭拉開，把飛船射到海洋安全脱險。如果發射一切順利，飛船便會將脱險裝置拋棄，讓它落入大海。救生塔的長度包括下端的燃料庫和保護外殼約10米，重3.6噸。本體部分的直徑是66釐米，保護外殼的下端部分的直徑是1.2米。救生塔用的火箭使用固體推進劑。

科學家們還針對發射飛船的巨型火箭進行研究、設計和製造。據科學家們計算，要把大型阿波羅宇宙飛船送到月球上去，需要一枚足球場那麼長的巨型超級火箭。它的推力要比以往推力最大的火箭還要大4倍多。這項艱鉅任務由著名火箭專家布勞恩出任總設計師。他把這種火箭命名為“土星5號”火箭。

出身於德國的布勞恩博士，早年在德國佩內明德火箭中心從事V—2火箭的研製工作，二戰後，輾轉到美國，繼續從事導彈、火箭的研究工作。他是美國宇航事業的關鍵人物，任美國國家宇航局馬歇爾空間飛行中心主任。接受研製“土星5號”火箭的任務後，布勞恩和他的研究小組立即投入了緊張的設計工作中。

在“土星5號”火箭設計製造過程中，布勞恩及他的研究設計小組同製造廠商們一起，經歷了無數次常人難以想象的挫折和失敗的考驗，但他們知難而進，不畏艱辛，終於如期完成了“土星5號”火箭的設計製造工作，為載人登月作出了不朽的貢獻。

“土星5號”火箭是當時世界上推力最大的巨型超級液體燃料三級運載火箭。它高85米，直徑10米，重2750噸，共有11台發動機，總推力達3400噸，可以把127噸重的衞星送上地球軌道。

“土星5號”火箭的第一級由波音公司製造，第二級由北美航空公司製造，第三級由道格拉斯飛機公司製造。

第一級火箭（s—1G）位於底部，是其中推力最大的也是引發最早的火箭。它高42米，用煤油和液態氧做推進劑〔裏面裝有4000桶容量（每桶容量200升）的煤油〕。若這些煤油用在大型噴氣客機上，可以在美國舊金山和上海之間往返六次多；但是用在這個超巨型火箭上只夠燃燒2.5分鐘。第一級火箭由5台邏克迪納F。型發動機推進，每台發動機推力是686.68噸，這一級總推力為3433.4噸。如此巨大的推力足以將月球飛船送入61千米高空，達到每秒2.73千米的速度。

第二級火箭（S—Ⅱ）位於第一級之上，是當時製造的最強大的氫燃料火箭。它高約25米，直徑10米。它的燃料箱裏裝有l216964升的過度冷卻的液態氫和39550升的液態氧。用5台邏克迪納J一2型發動機推進，每台發動機推力達到102噸（總推力為510噸）。它燃燒大約6分鐘，使月球飛船達到185千米的高空，達到每秒6.83千米的速度。

第三級火箭（s—IVB）也使用液態氫作燃料。它高17.9米，直徑6.6米，攜帶286398升的液態氫和90920升的液態氧。它用一台邏克迪納發動機推進，推力為102噸。

“土星5號”火箭頂部有個約90釐米高的部分，那是火箭的電子計算機。這台計算機發出信號將指令送到火箭的各級去，使發動機點火、停息和檢查它們的操作情況。

為了建造和發射阿波羅飛船和“土星5號”火箭，美國從1963年4月起，開始在肯尼迪宇航中心建造了世界上最大的組裝大樓。這座大樓高160米，長218米，寬158米，有一扇高140米的T字形大門，總佔地面積30多公頃。工程歷時2年，於1965年4月交付使用。

工作人員通過陸路和水路把月球飛船的各個部分運到組裝大樓，在一個叫做“活動發射架”的鋼起重架上裝起了月球飛船。起重架有150米高，是一座有17層平台的高塔。工程人員在平台上把“土星5號”火箭和阿波羅宇宙飛船組裝起來。

組裝工作一結束，另外幾百名工程師便立刻用計算機和其他電子儀器測試每一部分，直到每個器件都能正常地進行工作後，再着手把流動發射架連同月球飛船一起運送到發射場上去。這項工作非常艱難，活動發射架和月球飛船大約共重8000噸，並且還要在保持垂直和平穩的狀況下運送。為此，工程師們專門設計了兩台巨型履帶式運輸車。運輸車長44米，寬38米，每台車上有半個足球場那麼大的平台。專門為這種運輸車修了一條寬闊堅實的水泥路，為了能承受巨大的重量，水泥路有兩米多厚。運輸車有18台強大的發動機，用8條履帶向前移動。

巨大的吊車把流動發射架吊到運輸車平台上。兩輛運輸車連在一起，在履帶上緩慢地爬行。它們的重量竟使厚厚的水泥路下陷了3釐米。從裝配大樓到發射場的距離只有5千米路程，運輸車走了4個多小時。在發射場，月球飛船被豎立在巨大的混凝土發射台上。它的高度超過110米。

經過許許多多科學家和工程技術人員的艱辛的努力，月球飛船這個龐然大物巍然屹立在卡納維拉爾角的發射台上，等待着起飛的命令。

驚心動魄的試驗飛行

進行各種必要的試驗飛行，是實際登月飛行前的一個重要環節。如，人在宇宙空間能生存多久？宇航員能否活着到達月球？能不能安全地回到地面？在失重的狀況下能不能行走和工作？宇航員能否完成“阿波羅”計劃中的各種複雜作業？另外通過試飛還可能發現宇宙飛船和火箭存在的問題，便於及時進行改進，妥善處理。

1961—1969年期間，美國宇航員們進行了20次試驗飛行，為登月飛行做了充分的準備。

最初幾次試飛是使用小型的“水星”飛船進行的。這種飛船長約3米，只能載一個人。1962年2月20日，宇航員約翰·格林乘“水星”飛船作了首次繞地球飛行。飛船繞地球3圈，歷時4小時55分23秒。在最後一次“水星”飛行中，宇航員戈登·庫柏乘飛船繞地球飛行了22圈，並且在空間進行了若干實驗。通過試驗表明，一個人在空間能生存許多小時，空間條件不會損害他的健康和知覺。如果自動控制系統失靈，人可以自如地用手操縱飛船。

1965年初，美國用“雙子座”飛船進行了更長久、更大膽的飛行。“雙子座”飛船的體積和重量是“水星”飛船的2倍，可以載兩個人。宇航員實驗了阿波羅宇宙飛船登月所必需的各種技術，人類在空間飛行的耐力，還進行了宇宙服和“會合”、“對接”的試驗。在“雙子座”飛船的第一次飛行中，飛船先繞地球飛行一圈，再加大飛船的速度上升到更高的改變軌道飛行。“雙子座”飛船第二次飛行時，宇航員懷特穿着宇宙服，使用宇宙槍在宇宙空間作了20分鐘的空間行走（宇宙槍是以過氧化氫作為推進劑的小型手握式氣體噴射槍，利用它的反作用力宇航員就可以在宇宙空間活動）。這個實驗證明，人可以離開飛船並能安全地回來。“雙子座”飛船的第三次飛行，主要試驗人在空間能生存多長時間？

兩位宇航員庫柏和康拉德作了為期約8天的飛行。

4個月後，博爾曼和洛弗爾乘坐“雙子座7號”飛行了330小時35分。他們在空間呆了將近2個星期。博爾曼和洛弗爾在空間飛行時，“雙子座6A”飛船的兩位宇航員希拉和斯塔福特試圖與他們會合，這是又一個重要的試驗。希拉和斯塔福特所乘飛船逸出軌道向高處爬，跟博爾曼和洛弗爾在太平洋上空相會。兩隻“雙子座”飛船相距不到1米。宇航員們興奮地笑着，互相招手致意，他們還用無線電交談了幾分鐘。然後，希拉和斯塔福特離開他們的兩個朋友，先回到地球。博爾曼和洛弗爾則繼續在空間飛行。

在這次成功的實驗之後，乘坐“雙子座8號”飛行的宇航員阿姆斯特朗和斯科特進行了首次對接試驗。在他們飛行前約100分鐘，向空間發射一枚“阿吉納”火箭。這兩位宇航員駕駛飛船追上去，在距地球160千米的高空與火箭相遇。“雙子座”飛船的頂端對着“阿吉納”火箭的尾部。飛船和火箭一起繞地球飛行了6圈。接着，飛船的電路不幸出了故障，幾乎釀成一場嚴重的事故。連在一起的飛船和火箭急速旋轉，阿姆斯特朗和斯科特設法將火箭拆離，這才倖免於難。

“雙子座9號”的宇航員斯塔福特和塞爾南也做了對接試驗，不幸的是因為火箭出了技術故障而失敗。

“雙子座10號”的宇航員柯林斯和約翰·楊駕駛飛船分別跟兩枚火箭進行會合並對接。他們先在低軌道上跟第一枚火箭會合並對接，然後爬到760千米高處與第二枚火箭相遇。這時，他們拋開第一枚火箭去跟第二枚火箭對接，獲得了成功。完成對接後，柯林斯決定去空間行走。他從容不迫地離開飛船，飄遊到“阿吉納”火箭旁，對火箭進行檢查。他從火箭那裏收集到一些“空間塵埃”後回到飛船。在這以前，還沒有人在空間碰過其他物體。

“雙子座ll號”的兩位宇航員又一次和目標衞星對接、分離成功。

在“雙子座”飛船的最後一次飛行中，宇航員洛弗爾和奧爾德林成功地進行對接、分離試驗後，奧爾德林又離開飛船長達5個多小時，檢驗失重對行動的影響。結果表明人在月球上應該是能夠工作的。

“雙子座”10次載人飛行，共計40天9小時53分，取得了不少經驗，回答了許多使科學家們疑慮和擔心的問題，為阿波羅宇宙飛船的登月飛行成功創造了有利條件。

“雙子座”飛船的試飛結束後，接下來的是乘坐阿波羅宇宙飛船的一組試驗飛行了。阿波羅飛船上可乘坐三人，因此宇航員三人一組，計劃在阿波羅飛船中進行4次試驗飛行。這也是正式登月飛行前的最後一組試驗飛行了。按原定計劃，這組試驗飛行從1967年初開始進行。可是，正在準備試飛時，阿波羅飛船發生一場嚴重的火災。無情的大火奪去了準備參加阿波羅飛船第一次試驗飛行的3位優秀宇航員的生命，也使原計劃向後推遲了近2年時間，並對整個“阿波羅”計劃產生了巨大沖擊。

事故發生在1967年1月27日，3位穿着宇宙服的宇航員進入安放在一枚巨大的火箭頂端的距地面約65米高的阿波羅飛船。他們是31歲的海軍少校查飛、空軍中校格里森和空軍中校懷特。他們和發射場工作人員在為一次遐想的飛行做最後的準備。由於火箭沒有裝進燃料，所以大家並不認為這是一次冒險的試驗。3位宇航員進入飛船後，指令艙艙門關閉和密封了，艙裏充滿了純氧。這是阿波羅飛船等待升空時加壓力的情形。火災發生前，他們正在檢查操縱裝置。突然其中一人大聲驚呼：“火！火！”一陣強烈的閃光過後，整個指令艙立刻充滿了濃煙和火焰。人們看見火光，便急忙前去救他們。救援人員衝進濃煙烈火，費了好大的勁才打開艙門。這時3位宇航員已經死了。格里森仰卧在指揮艙的地面上，他曾爬到這裏試圖逃離大火；懷特在最後時刻放棄了打開艙門的企圖，橫躺在宇宙飛船的艙門下；查飛則躺在他的靠椅上。他們永遠地離開了他們心愛的崗位。

大火慘案以後，專家和工程師們對阿波羅宇宙飛船進行了認真詳細地檢查，沒有發現機械差錯，卻發現了飛船設計上有幾處缺陷，他們對飛船又作了多處改動，設置了許多新的安全設備，如迅速打開艙門的設備。

阿波羅飛船的火災給“阿波羅”計劃帶來了巨大損失，事故的陰影籠罩在許多人的心頭。可是不久，“阿波羅”計劃的工程技術人員又從挫折和失敗中重新振作起來，也許是格里森生前的那段話帶給他們以信心和力量。他説過：“若是我死了，大家要把它當做尋常事。我們所做的，是一種冒險的事業，我希望，萬一我發生意外，不要耽擱計劃的進行。征服太空是值得冒生命危險的。”

阿波羅飛船試驗飛行於1968年10月又開始了。希拉、艾西爾和坎寧安三位宇航員乘坐“阿波羅7號”宇宙飛船在空間飛行了將近11天，繞地球飛行了163周，沒有出什麼問題。宇航員們在飛船上過得也相當愉快，他們時而和指揮中心的人開玩笑。他們拍攝了幾百張地球的照片和一次颶風風眼的照片。10月22日他們駕駛飛船降落在百慕大以南波濤洶湧的海面上。不久便安全返回了基地。

兩個月以後，1968年12月21日，博爾曼、洛弗爾和安德斯三位宇航員乘坐“阿波羅8號”宇宙飛船，作了首次繞月試飛。由於當時登月艙尚未完成，他們只使用指令艙和服務艙。關於這次飛行，英國焦德爾班克射電天文台的一個科學家事先認為“這次飛行完全是愚蠢行為，3位宇航員也許永遠不能返回地面”。

“阿波羅8號”的飛行極為順利，經過69小時12分的飛行，進入環繞月球的軌道。在這裏3位宇航員親眼目睹了千百年來人們所向往的月球世界，清楚地看到了月面上許許多多大小不一、相差懸殊的圓形坑穴，也看到了月面上分佈的許多連一滴水也沒有的“瀚海”。

3位宇航員通過飛船的窗口俯瞰了月球的景色，並把他們所看到的報告給地面。

首先映入宇航員眼簾的是朗格林諾斯環形山，宇航員洛弗爾向地面報告説：“我們現在正飛過朗格林諾斯環形山。這是一座非常大的環形山，環形山內是一個接近圓形的大坑。正前方是‘豐富海’，變得越來越寬闊。”朗格林諾斯環形山的直徑136千米，高3千米，四周都很陡峭，坑底平坦寬闊，中央還有高山聳立着。

當飛船飛過“豐富海”，來到“靜海”上空時，宇航員們仔細地觀察了“靜海”的五處可供阿波羅飛船登陸的地方。因為首次登月的飛船將在這裏降落。飛船飛行到月球背面，宇航員安德斯在第一次看到月球背面時感嘆地説：“這裏的情景像戰場一樣，坑穴重疊，羣山環抱。”

當飛船飛行第二圈時，宇航員將他們的電視攝像機對準月球，在上午7時29分開始播送照片。不僅休斯敦控制中心清楚看到，全世界幾百萬個家庭（只要有電視）都能看到。

宇航員們在月球軌道飛行時，有幸觀察到奇特的月球日出，成為見到月球日出的第一批人類。

環繞月球飛行10圈以後，“阿波羅8號”服務艙的主發動機發動，飛船反衝出月球軌道，進入歸還地球的行程。12月27日，“阿波羅8號”平安地在太平洋的預定海域降落。

1969年3月3日，美國發射了“阿波羅9號”宇宙飛船。這次試飛的目的是在地球軌道內試驗剛剛完成的登月艙，並練習會合對接技術。參加這次飛行的宇航員是麥克迪維特·斯科特和斯韋卡特。當飛船進入環繞地球的軌道以後，麥克迪維特和斯韋卡特進人登月艙，兩個人在那裏度過了約9個小時。他們試用了登月艙的各種儀器，使登月艙伸出了它的4只細長的支腿，還點燃下降引擎作了6分鐘的發動。他們在登月艙裏將他們的活動作了短短的電視廣播，然後回到指令艙。接着，宇航員斯科特穿上月面用的宇宙服，進行宇宙游泳，以檢驗宇宙服的性能。

在此行的第五天，3位宇航員進行了會合對接實驗演習。麥克迪維特和斯韋卡特從指令艙移入登月艙。與指令艙分離後，他們發動登月艙的小型火箭引擎，使登月艙遠離指令艙作單獨飛行。他們還作了姿勢控制火箭和下降用火箭的噴射試驗。單獨飛行6小時20分鐘後，他們開動登月艙上升火箭，飛近指令艙，進行了成功的對接。此行的任務基本完成。在其後的5天飛行裏，他們練習了飛行和追蹤的技能，並進行了研究地球的攝影實驗。3月13日，“阿波羅9號”在大西洋上順利降落。它落水的地方距離目標點不到2千米。

進行最後一次試飛的“阿波羅10號”宇宙飛船於1969年5月18日發射。此行的任務是在月球軌道上練習會合對接技術並作下降火箭和上升火箭的噴射試驗。參加這次試驗飛行的宇航員分別是指令長斯塔福德，指令艙駕駛員約翰·楊，登月艙駕駛員塞爾南。

“阿波羅10號”的登月艙下降到距離月面只有14.3千米處。在那裏他們清晰地觀察了月面情況，拍攝了“阿波羅11號”的着陸位置。斯塔福特詳細描述了“靜海”的“阿波羅11號”登陸地點。他説那裏看上去“很平滑，像是濕的黏土，像是新墨西哥州或亞利桑那州的乾涸河牀”。他能夠看出那裏許多較小的東西——巨礫、小坑穴和月球表面的深裂縫。他們駕駛登月艙在月面附近飛行了8個小時後遇到了麻煩，爆炸螺栓突然自動地將登月艙的下降段拋開，上升段隨即迅速旋轉並前後猛烈顛簸起來。塞爾南叫：自動駕駛儀出故障了。斯塔福特趕緊改用手操縱裝置，1分鐘後他們才使上升段穩定下來。險情過後，他們開動上升火箭向上爬升並與母船對接。斯塔福特和塞爾南迴到指令艙，他們關上艙門，將無人駕駛的登月艙上升段拋棄，又繼續繞月飛行了1天。5月24日清晨，他們開動火箭使飛船脱離月球軌道返回地球，5月26日在太平洋的薩摩亞羣島附近平安降落。

至此，不同的乘員組已經試驗了整個“阿波羅”系統，找不出它有什麼毛病。這時人們已對實際登月飛行有了十足的把握並充滿了信心。