每当晴朗的夜晚，一轮明月高挂在天空，人们总会情不自禁地问：月亮上面是什么样子？那里有生命吗？人能飞到月宫去吗？……千百年来，无人能亲自到月宫去旅行，只能充满憧憬和幻想，由此产生许多传说和神话。
多少科学家、探险家付出了大量的心血，不知疲倦地在寻找通往月球的现实途径。这个愿望终于在1969年7月20日变成现实，这一天，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和埃德温·奥尔德林首创纪录，乘阿波罗宇宙飞船登上了月球。
奔向月球的道路
登月，首先想到直接着陆法。那是把宇宙飞船直接射上月球而直接着陆。这对单程旅行来说也许是个好办法，但宇航员要回到地球上来，这就要有巨大的机械装置使飞船从月球上往回发射。把这类装置送上月球行得通吗？它能在月球上把飞船发射回来吗？这样做的困难太大，科学家们放弃了这个想法。在众多的方案中，最后拟定了“阿波罗”计划。
该计划技术上复杂，但总的设想很简单：3名宇航员在一艘由3个可分离的部分组成的飞船中飞行。三部分是指令舱、服务舱和登月舱。宇航员们将在指令舱中飞行，服务舱用于装载燃料和火箭发动机；登月舱用于在月球上着陆，它包括一套单独的火箭系统，以使登月舱从月球上升空，取代发射机械装置。
着陆过程是这样的：当飞船接近月球时，它进入轨道——停泊轨道。这时，一名宇航员留在飞船中继续绕月飞行，另两人进入登月舱，把它与主体拆开，平稳地降落到月球上。当它准备离开月球时，就点燃一支火箭，于是登月舱靠反冲力升空，并在停泊轨道上指定的会合地点与飞船主体会合衔接，登月舱内的两人爬回指令舱，与那位孤独的伙伴相会。
为便于返回地球，减轻飞船重量，在太空中丢掉登月舱。在接近地球大气层时，点燃一支反推火箭，降低飞船速度，再丢掉服务舱，只乘坐指令舱回到地球上来。
这就是美国国家航天局拟定的“阿波罗”计划，美国总统于1961年5月25日正式批准，决定在1970年前把人送上月球并安全返回。
这是项十分困难的工作，因科学家无法直接在空间做实验。据计算，它要像火车头那么大，设计时必须思考：“它在空间将表现得怎么样？”这样一个严峻的问题。
科学家们将一些模型放在模拟器中进行试验，模拟装置叫“气枪”。让一个模型以每小时约3200千米的高速穿过气枪的管子，同时管子的另一端有一股高温的气流冲过模型，以模拟飞船重返地球大气层时所承受的压力等可能发生的危急情况，取得足够数据后开始制造飞船。成千上万个不同的零件，将由几百个不同的工厂制造，由有专长的工程技术人员组装。
据计算，发射“阿波罗”飞船，要造一枚有足球场那么长、推力十分大的火箭，称“土星”五号，同样是十分困难的。它最大直径10米，高约85米，总推力3400多吨，制造它，也要大量的试验。如科学家们设计好一支火箭后，要把它竖直在高大专用的支架上，用机械装置振动支架，产生强大的空气压，以模拟火箭升空时所受的压力。
此外，科学家还要研制千百种科学仪器，装置在飞船、火箭、指挥中心和跟踪站上。有些产品无法找到现成材料，科学家们要开始试验并制造新材料，等等。为此，美国航天局雇用了约420000人，来自两千多个企业和150余所大学，耗资250亿美元。
挑选和培训宇航员
在人登月之前，必须有更多的月面了解和相关的太空知识。如月面是否结实？能承受住登月舱的重量吗？人在太空能活多久？人能适应登月旅行并安全返回吗？失重条件下能走动和工作吗？能完成计划中的那些复杂项目吗？这些疑问只有在宇航员试飞中寻找答案。而太空试飞，必须先选拔和培训宇航员。
宇航员的身体健康状况是极其重要的。宇航局挑选了年龄在25～35岁之间的人，每个人都受到了医生的严格检查。
学几门学科知识，如研究星星和月亮；研究地质学——石头的科学，以寻找月球上的石头；帮科学家了解月球的年龄；还有野外实习，地质学家向他们展示可能存在于月球上的石头等。
他们学太空飞行的理论，如飞船的发射、实际飞行和着陆的理论；还学习有关的飞船和火箭的工艺知识，访问飞船、火箭的设计者和制造者，研究每个部件及复杂仪器的工作情况，和地面控制系统的各个细节。
每个宇航员都要进行有规律的飞行、降落等训练。有时，在一些假想的模拟器中进行“月面飞行”和“月面行走”训练等。失重的适应性训练是必要的，地球的引力，使物体产生了重量。在地面上，人的体重最大，而在太空，人的体重微乎其微，甚至完全消失。失重状态下，人的四肢似乎不是长在自己身上的，无法自由支配，只能漂移。在飞船里，物品必须固定住，否则四处漂动。人从杯子里喝不到水，必须用塑料管把水吸到嘴里。失重的训练是通过起重机把他们吊起来，使他们似乎有了失重的感觉，觉得腿不那么听使唤了，帮他们对月面的困难环境获得一些经验。在其他模拟器中，他们还学习怎样飞离月球，与指令舱定点会合衔接。
当飞船返回地球时可能落入错误的地点，这时人的生命可能受到威胁，那么在获救之前，宇航员必须要设法生存。专门的训练是将他们带到偏僻的沙漠、密林和大海等相当困难的环境生活几星期。在那里，他们学怎样做掩体，怎样用降落伞做衣服，怎样用蒸发法获饮水，怎样打猎、屠宰和烹调等。
每天还有必要的体能训练和体力检查，许多检查项目是令人不舒服的。如在一个狭窄的桌上快速地跳上跳下；要站在一盆接近冰点的水里量血压；要用一种不自然、不舒服的姿势躺在特别的桌子上来观测心脏的反应；要蒙上眼睛，坐在一张快速旋转的震动椅上，用操纵杆使椅子保持平稳；要在一个闷热的小房间里烤上两小时；要在一个黑暗的隔音室里独自呆上几个钟头；等等。
训练全面而艰苦，每人在首次飞行前必经这严格的18个月的磨练。
登月旅行的预备飞行
从1961～1969年间，美国宇航员为登月探险进行了22次试验性飞行。
小型的“水星”号飞船约3米长，只带一人。约翰·格伦乘它绕地飞行3圈，在最后一层轨道飞行时，自动控制系统失灵，他用手操纵飞船，平安地返回地球。这表明了宇航员要有娴熟的技术控制水平和灵活机敏的反映能力，以应付意外的变化。戈登·库柏在最后一次“水星”号飞行中，绕地22圈，完成了一些太空项目试验。在睡一觉后，又检查了人在太空的视力情况，他清楚地看到了地球上的闪光信号源，并在地图上精确地标出了它的位置。
“水星”号的试飞表明：人可在太空中生存很多小时，太空环境对人的健康和精神没有损害。若自动控制系统失灵，宇宙飞船可由人来操纵。这些成果是鼓舞人心的。
“双子星座”号是比“水星”号大两倍，可载二人，并试验和实践阿波罗计划中的各种技术的飞船。由于到达月球的“阿波罗”飞船要能改变轨道，所以，1965年，“双子星座”号第一次试飞，两名宇航员绕地一周后，爬上了更高的轨道。第二次试飞，宇航员爱德华·怀特作了约20分钟的空间行走。那是用一根长绳把自己拴在飞船上在空间飘荡，他感到趣味无穷，同伴不得不唤他回去。这表明人不但可离开飞船，还能完全返回飞船。
下次试飞回答了另一重要问题：人在空间能生存多久？两名宇航员作了为期8天的飞行。4个月后，另两名宇航员干得更出色，在太空中生活了近两星期。而科学家们预计，月球之行大约需一星期。
此后，“双子星座”号实现了定点会合。继而阿姆斯特朗和斯科特试图完成飞船与火箭的太空衔接，遗憾的是没有完全成功，而能逃脱这场灾难就算够幸运的了。原来，飞船与火箭绕地球走6圈后，飞船的电子系统突然失灵，与火箭拴在一块儿，并猛烈地旋转着。他俩拼命地挣脱，总算分开了，否则就会丧生，于是他们赶紧返回地球。这项工作由约翰·扬和迈克尔·科林斯的飞行完成了，他俩不仅出色地完成了困难的衔接工作，还从容地离开飞船，对火箭进行了一番检查，并首次收集一些“太空灰尘”后返回飞船。最后，奥尔德林在试飞中离开飞船长达5个半小时，发现失重状态没有给他造成什么严重的问题，表明了人可在月球上工作。
“双子星座”号试飞的结果实践了所有登月航行的复杂技术，回答了科学家和医生们感到烦恼的许多问题。
“阿波罗”飞船试飞实验开始了。1967年1月27日下午，3名宇航员身着航天装，躺着绑在“阿波罗”一号飞船的靠椅上，格伦在左，怀特在中、查菲在右。飞船在“土星一号B”火箭顶端，加在一起高达6832米，周围是9455米的工作塔，这是最后一次逼真的排演。座舱里注满了纯氧，但由于火箭没装燃料，大家不认为是一次危险的试验，有点满不在乎。舱门关上了，密封了。“10分钟准备，5分钟准备……”，突然，最后倒数可怕地中断了。原来在注满纯氧的座舱里，一星电火花，使整个座舱里充满了火焰和浓烟。从里面和外面都没有办法迅速打开舱门，3名宇航员全部被烧死在里面。
发射台惨案发生后，牺牲的勇士形象时常萦绕在飞船设计者们的脑际。他们记忆最深的是格伦的话：“要是我们死亡，我们要大家把它当作寻常事。我们做的是一种冒险事业，我们希望，万一我们发生意外，不要耽误计划的进行。征服太空是值得冒生命危险的。”
好事多磨。人们只把这“万一发生”的意外看作是登月付出的代价。他们用近一年的时间对飞船进行了全面的检查与改进，增加了迅速打开舱门等许多安全弹射设备。1968年10月，推迟近两年的试飞又开始了，3名宇航员在太空中度过了10天，绕地飞行163圈，没出现什么问题。两个月后，另3名宇航员乘“阿波罗”8号作了首次绕月飞行。他们成功地绕月飞行10圈，然后返回地球。“阿波罗”9号试飞，宇航员在环绕地球的轨道上练习了定点会合和衔接技术。而“阿波罗”10号的最后一次试飞，宇航员们又在月球轨道上练习了定点会合和衔接技术。当“阿波罗”绕月飞行时，宇航员们试验了着陆系统登月舱。他们把它从飞船上解下来，其中约翰·扬留在指令舱中，塞尔南和斯塔福到登月舱内，降到离月面15千米的地方，然后又爬回来，与飞船重新会合对接。
在这段期间，无人探测器收集了大量的有关月面的资料，科学家们据此拟定了最安全的着陆点——靠近静海附近。人们已有充分的信心，开始登月探险。
与月球零距离接触
现在，谁都想知道哪3位宇航员成为这次伟大探险的英雄。虽然52名受训者中大多数渴望成为登月第一批人，但幸运的是，航天局选定了阿姆斯特朗、奥尔德林和科林斯，并任命阿姆斯特朗为指令长。这三个人的年龄都差不多，38或39岁，都是资历很深的飞机驾驶员，6、7年的宇航员，都乘“双子星座”号飞船做过太空试飞。另外，航天局还选定两名预备队员，以免3人中谁在航行前病倒了，就去替代他。
飞船长约25米，重45吨，指令舱在上部，服务舱在中间，登月舱在底部，装在“土星”号火箭上。这是个三极火箭，长约85米，重约2700吨，有200万个工作零件，一个火箭自动导航系统和11个功率强大的发动机。航员们坐在指令舱内，舱内有三把靠椅，控制飞船的各种仪器都在靠椅上方，以便他们躺下时也能操作飞船，是最安全的位置。大部分航程身着松软舒适的“飞行工作服”，只是在发射、会合、衔接、登月着陆和重返地球大气层时，或进行复杂和危险的工作时，才必须穿上太空服。
航程中的食物都是经干燥和凝固的，储在墙上的食橱里，吃的时候，把干粮放在塑料袋中，加水搅在一起。也许这些食物吃起来不可口，却能使宇航员身体健康。
服务舱为登月旅行提供一切必要的服务项目。登月舱分两节，上节为供两名宇航员用的航员舱，下节为着陆机械装置，从月球升空时，作发射台，然后丢弃在月球上。
登月航行的日期为1969年7月16日。那天早上9点半钟，3位宇航员躺在靠椅上待命起飞。从指挥中心传来了平板单调的声音：“10—9—8—7—6—5—4—3—2—1，升空！”
