1969年7月20日美国东部时间下午10时56分，阿姆斯特朗在月球松软的土壤上踏下了人类第一个脚印。
奥尔德林紧随其后登上月球。他们看到故乡地球像一个明亮的圆盘悬挂在星球林立的高山丛中。二人将一块特别的金属牌竖立在月面上，并默念：“公元1969年7月，来自行星地球上的人类首次登上月球，我们为和平而来。”
金属牌下放置了5个遇难宇航员的金质像章，他们是苏联的加加林、科马罗夫和美国的格里索姆、怀特和查菲。
苏联的两位勇士牺牲在飞船坠毁的事故中，美国的三位勇敢者牺牲于实验事故，在人类一大步的迈进中，应该永远记住他们。
把人送上月球的美国计划，从一开始就是较量，证明美国技术永远优胜于苏联。在总是被苏联赶超一步的情况下，加加林飞出地球之后的第43天，美国总统肯尼迪宣布：“美国要在十年内，把一个美国人送上月球，并使他安全返回地面”。
这就是阿波罗登月计划。
一个首要的问题是，要研制推力极其巨大的火箭，足以把飞船的45吨重有效载荷推出地球的引力。另一问题是要充分了解月球地形。另外还有精密的制导系统，完善的操作技术以及宇航员避免重返大气层时的高温伤害。
“阿波罗计划”的第一步是“水星计划”。在这以前接连发射了三个探测器：“突击者”，“勘察者”和“月球轨道勘测器”。
水星计划较为顺利，取得了成功。1961年5月5日，艾伦·谢泼德成了第一个飞入空间的美国人。他乘坐“自由7号”在空中停留了15分钟23秒，虽然只是在空中划了一个大弧而不是圆满的轨道，这已经足以成为美国心目中的英雄。
9个月之后，约翰·格林乘坐1680千克重的“友谊7号”水星宇宙飞行器，进行了美国第一次环绕轨道一圈的飞行。
水星计划以戈登·库珀的环绕轨道22周飞行而告结束。
从这一计划中，宇航员总共获得约50个小时的飞行经验，并且适应和探索了在失重状态下的活动状况，检验了宇航员耐受加速度的情况。
此时的苏联，不公开声称竞赛，而是暗暗地升空，进行多人飞行试验。美国加快研究，实施第二步“双子星计划”。
1965年3月23日，弗吉尔·格里森和约翰·扬进行了第一次“双子星座”双人飞行。“双子星座”双人飞行共进行了10次，在这期间，美国宇航员掌握了轨道调整技术并且初步处理一些故障，比如双子星座8号推进器不发火，被宇航员处理解决。
1966年11月，双子星座计划结束，证明了双子星座飞船比苏联发射的载人飞船“东方”号要先进一筹。
而在1965年4月，冯·布劳恩领导研制了“土星5号”火箭，它总长85米，竖起来约30层楼。这是一种三级火箭，第一级推力3500吨。这种火箭的出现，使美国在运载技术上具备了实施阿波罗计划的能力。
在搜集月球资料上，美国也有所突破。经过六次失败，美国有了个“突击型”探测器在坠毁之前发回的成千上万张近距离月球表面图片。
1966年和1968年，美国有7个“勘察者”探测器在月球上软着陆，成功地接触月球而无损伤，它们考察月球土壤的质地和结构，并在月球表面拍摄景色。
一切就绪，“土星5号”试飞。这种火箭第一级有5个燃烧煤油和液氧混合物的F·1发动机，第二级有5个氢氧混合的J·2发动机，第三级有1个J·2发动机。
三级分管不同空段和时段，能运载重达千吨的重物。
阿波罗飞船由三个舱体组成：机械舱、指令舱、登月舱。指令舱是飞船的中心部分。飞行期间，主要靠指令舱的设备来工作。指令舱是圆锥形的，里面空间很大。指令舱所装置的微型计算机的存储量超过了水星计划中的主要工作计算机。在指令舱外面是一层金属树脂纤维材料，呈蜂窝结构，因为宇航员最终将乘指令舱返回地球。
机械舱最大，在指令舱的下方。机械舱里安装了发动机，能使阿波罗在外层空间改变方向，进入飞向月球的轨道，并且从月球陆地返回。机械舱里有各种动力装置。尽量可能并且易有：两种用来燃烧的燃料不是靠原来混合，而是靠气压使之接触即燃；燃烧室有喷嘴所敷的深层，可以逐渐烧掉，不需要额外冷却系统。电池有3个，每一个都可供飞一个来回之用。
最怪的是登月舱，人们称之为“甲虫”。登月舱是最终登上月球的部分，而它的任务还有将登月的宇航员送回到指令舱。登月舱外面是金属箔，有4条腿，这样可以支撑着地。
因为登月舱要从月球上起飞，设计人员绞尽脑汁，精益求精地将登月舱减到最轻。舱里面没有可坐或可躺之处，宇航员利用一些绳索控制平衡。登月舱在由飞船分离而向月球着陆时，约一万多千克，这里面很大部分是燃料。返航时，舱的下半节是着陆平台，丢在月球上。上半节飞回指令飞船所在处。据估计，在起飞时登月舱的重量不会超过一辆大汽车。
设想初步实现，1967年1月27日，第一艘飞船造成，开始模拟实验并准备2月份发射。然而装满加压纯氧的密封舱突然着火，3位宇航员在不到一分钟时间内全部因高温灼烧和窒息而遇难。他们就是奥尔德林两人安放的3枚金像所示的牺牲者。
结果发现是一根导线出了毛病，使线皮着火。舱内都是纯氧而救急开关缺乏，并且还有许多其他可燃物。
于是，阿波罗计划暂缓，指令舱重新研制。在这期间，苏联的科马罗夫于1967年4月24日驾驶“联盟号”返航失利，坠毁而献身。
经过了近一年多的努力，1968年7月16日早上，佛罗里达州省尼迪角一带的道路上人山人海，将近100万观众拭目以待。
巨大的土星5号拖着长长的轰鸣冲上云霄，然后折向大海飞去。3天以后，宇航员开始绕月飞行。其中阿姆斯特朗担任飞行文职指令长；奥尔德林职衔是空军上校、航天学博士；科林斯是空军中校，他的任务是在阿姆斯特朗和奥尔德林降落在月球上时留守指令舱。
7月20日中午将过，“鹰号”(登月舱号)载着两名宇航员与指令舱分离，发生了我们所见的登月过程，在降临在月球时，阿姆斯特朗向美国报告了这一消息。
月球上没有空气，温度差异极大，冷时达零下150摄氏度；热时温度可到零上120摄氏度。另外，还会下微小的陨石雨，石头以每小时十多万千米的速度倾泻下来。
宇航员的服装带有加压隔热层，周身围裹，而且带有方便的袖珍型维持生命装置。两位宇航员在月球上停留了21个多小时，有两个小时是野外作业。
在月球上，他们展示了负重而轻的奇妙现象。因为月球引力是地球的六分之一，厚重的达85千克的服装设备只相当于14.5千克物体在地球上的重量。
7月24日，安全返回地球。为了预防月球微生物携带，他们被隔离了近半个月，然后受到了欢迎英雄一样的热烈接待。自1969年7月到1972年12月，“阿波罗”登月飞行共进行了七次，其中六次成功，宇航员共勘察月球80小时，带回384.6千克岩石，并且安置了精密的科学仪器。
值得一提的是阿波罗15号登月，宇航员斯科特驾驶月球车行驶了28千米，并且表演了铁球和鸡毛从同一高度下落、同时落地的奇特实验。
月球上没有生命，也没有微生物。月球主要是钾与钠组成，某些地方留下的外物撞击深坑直径达一千多米。我们对月球背面知之甚少。
奥尔德林说月球是“极为孤寂的世界”。阿姆斯特朗说“月球上有一种荒凉独特的美，很像美国许多荒凉的高原地带。”
在登月之前，美国政府交给阿姆斯特朗一项任务，即把两面美国国旗插在月球表面。
然而，回到地球之后，阿姆斯特朗做了一个著名的演讲：
“太阳只升到地平线上10度，在我们停留期间，地球自转了将近一圈，静海基地上的太阳仅仅上升了11度，这只是月球上长达一月的太阳日的一小段。这令人有一种双重时间的奇特感觉，一种是人间争分夺秒的紧迫感，另一种是宇宙变迁的冗长步伐。
……
我们是为了全人类的和平而来的。
……
现在我们荣幸地在大厦里奉还国旗。国会大厅象征着人类最崇高的目标：为自己的同胞服务。”
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