1969年7月16日，是人类历史上不平凡的一天。凌晨4时15分，“阿波罗”11号的3名宇航员被唤醒了，起床后医生立刻为他们查身体。5时整，宇航员在宇航综合大楼用过早餐，半小时后由技术人员为他们穿上了盔甲式的航天服，然后宇航员和人们握手告别，在场的工作人员都衷心祝贺他们圆满成功地完成这次历史使命。宇航员驱车直达39号A发射台，到达发射台的时间是6时40分，在对宇航员进行最后一次检查后，宇航员乘电梯上升到100米高处，跨过接连横桥进入飞船的宇宙舱。7时30分，工程师们关闭了指令舱入口，并细心检查了舱门的密封情况。到此为止，离正式发射时间还有2小时2分。
等待发射的，不只是飞船内的宇航员和在发射场的3000多名工作人员，还有守候在发射场内和发射场四周以及在附近海滩船只上的总共约100万名观众。其中有专门被邀请来观看发射的贵宾，有美国的全部国会议员，近百名外国使节，还有专程从各国赶来的从事航天技术工作的科学家、专家以及更多的普通观众。宇航发射中心附近的45个饭店和25个简易旅馆都住满了客人。正式发射前6小时，记者席已座无虚席，各种通讯摄影装置已摆好阵式。此外还有亿万电视观众守候在电视机旁，等待那伟大时刻的到来。发射前5分钟，控制中心发出起飞信号。
发射前3分10秒，全自动发射程序开关系统开始工作，火箭燃料罐内的压力缓缓上升。
还有45秒，奥尔德林打开了开关板上的磁带飞行记录仪。倒数计时开始。
9秒，正式点火。
4秒，全部发动机工作，喷出的火焰由通红变成桔黄色。
这时，离发射台不远处的一个小槽内的几十个高压喷嘴开始向发射台和台下面的钢甲板猛烈浇灌冷却水，近3000℃的高温立刻使水变成一大片雾腾腾的蒸气，这对发射台能起到保护作用。
倒计数的时间减到零，正是美国东部时间上午9时32分，飞船指令长的控制中心同时发出一声震撼人心的喊叫：“起飞！”
在如火山爆发的滚滚浓烟中，“土星”5号火箭颤巍巍却又稳健地腾空升起，拖着500多米长的火焰离开发射架，火焰成为一个外红内白的火球直向蓝天飞去。
这时，位于德克萨斯州的休斯顿航天中心的监控室内，人们正全神贯注地监视着屏幕。
2分42秒，第2级火箭的5台发动机点火工作，第一级火箭被扔掉，此时飞船的速度为2.7公里／秒。
3分17秒，救生火箭被甩掉。
9分11秒，第2级火箭燃料燃尽被扔掉，“阿波罗”11号的飞行速度达到6.8公里／秒。
第3级火箭的发动机可以多次启动，用以调整宇宙飞船的飞行方向，准备进入轨道。发射后9分5秒，它被启动喷射了2分35秒，使宇宙飞船以7.67公里／秒的速度，准确地进入了环绕地球的轨道。并在这个轨道下环绕地球飞行两个半小时，在这段时间内调准角度和位置，从人造卫星的轨道上再次发射并向月球进发。在距第一次发射后的2小时44分，“阿波罗”飞船已经绕地球转了约1周半，宇航员们开始忙碌起来。他们仔细检查了所有设备。第3级火箭开始工作了，宇宙飞船的速度增加到每秒10.5公里，7月16日中午12时22分，“阿波罗”11号终于挣出了地球这个摇篮，按预定计划进入奔月轨道。
路途是遥远的，地球与月球相距38万公里，“阿波罗”11号绕着椭圆形的轨道向月球奔去，要飞行3个昼夜才能达到目的地。发射后3小时16分，按照休斯顿的命令，“阿波罗”11号与“土星”5号第3级火箭分离，登月舱在第3级火箭上，这是为了把登月舱调换到前面去。柯林斯操纵着，用9分钟的时间慢慢地使飞船与登月舱对接成功，宇航员们又卸下登月舱和指挥舱之间的封闭板，接好电源电缆，使两部分连成一个整体。
宇宙飞船发射后4小时10分，第3级火箭完成使命，彻底和飞船脱离。这样，登月舱就在飞船的前面。登月舱的后面是指挥舱和服务舱。服务舱内装有发动机，宇航员们返回地球时要靠这台发动机。
进入奔月轨道6小时后，“阿彼罗”11号飞船已经离开地球8万公里，飞船开始自转飞行，它一面沿着宇宙轨道进发，一面以每小时3周的速度缓缓自转，自转的目的是使飞船的各部分都能均匀承受太阳的热量。因为远离地球的太空是真空的，向阳的一面温度很高，而背阳的一面又温度极低，如不自转，飞船的外壳就会由于巨大的温差热胀冷缩而受到破坏。每当向阳时，强烈的阳光透过窗户照进舱来，舱内一片明亮，当背阳时，舱内就漆黑一团，似乎在每一个小时内都要经历3次日出和日落。
按飞行计划规定，从发射开始的当天晚上23时5分，也就是飞船发射后的13小时33分，是宇航员们“第一夜”就寝的时间。由于飞行顺利，宇航员们的精神格外振奋，他们毫无睡意，但还是按时就寝了，一个个爬进了睡袋。当然这个睡袋是固定在舱内的，不然宇航员们又得在舱内飞来滚去，在天花板和地板上乱撞。
第2天上午10时37分，“阿波罗”11号越过了地球与月球轨道的中心线。由于地球引力越来越小，月球引力越来越大，飞船的实际轨道和速度与原计划的轨道和速度会有微小的偏差，所以要通过火箭的喷射来修正一下宇宙飞船的航向并调整速度。
这天下午17时32分，在全美电视网的预定节目里，“阿波罗”11号飞船在距地球237854公里远的地方，向地球进行了第二次彩色电视传播。这次播送持续了35分钟，观众通过电视屏幕清楚地看到了宇航员们在太空的生活实况。柯林斯在飞船舱内飘上飘下，表演了失重的现象；宇航员还详细地为大家介绍了一般人罕见的宇宙食品和特殊吃法。
7月19日早晨7时30分，“阿波罗”11号离月球只有28000公里了，月球近在咫尺，飞船就要进入绕月轨道了，这时飞船必须减速，否则就会从月球旁边一擦而过，进入不了轨道。这就要靠服务舱的火箭发动机来起作用了。这时的发动机作逆向喷射，让反作用拖住飞船的后腿，使飞船速度纳入引力的范围，成为月球人造卫星，进行绕月飞行。
为了保证这一过程完全准确，从上午8时30分开始，3个宇航员花了近5个小时，仔细检查了每一个仪器和系统。休斯顿宇航中心汇总了世界各地负责追踪的卫星、飞机及舰船发回的数据材料，迅速计算出“阿波罗”11号飞船进入绕月轨道的各项参数，然后发送给宇宙飞船。柯林斯和奥尔德林反复核算后，由指令长阿姆斯特朗输入计算机。飞船上的操纵开关全部放在“自动”位置，让计算机来主宰一切。3名宇航员目不转睛地盯着计算机指示器，小心翼翼地操纵着飞船。同样紧张的气氛也笼罩在休斯顿的控制指挥大厅，坐在厅内的全部人员都紧紧盯住面前的荧光屏，他们要随时掌握飞船的航迹。
飞船的速度减慢了，这时飞船转到月球的背面，服务舱发动机开始喷火，飞船内的宇航员已经能够看到月球表面的颜色了。月球表面是银灰色的，当飞船绕月飞行了3周后，阿姆斯特朗又一次举起摄像机，让人们看到月球荒凉的外貌。按预定的计划，将用1天的时间进行绕月飞行，他们在地面指挥中心的指导下修正了轨道，使其成为一个近似圆形的轨道，以便登月舱能准确地降落在预定的登月地点。他们对月球进行了仔细的外围观察，察看了着陆地点附近的地形外貌，又对舱内进行了周密细致的检查。3个人忙碌了整整1天后，又按规定时间进入了梦乡。(www.xing528.com)
7月20日早上7时，飞船上的3名宇航员被指挥中心唤醒，人类登月创举将在这天实现。9时22分，3个同龄人要暂时分手了。登月驾驶员首先由指挥舱进入登月舱。20分钟后指令长阿姆斯特朗和柯林斯相互告别，进入登月舱。然后柯林斯将连接登月舱和指挥舱之间的通道封闭，他将留在指挥舱内，不参加登月，等两位伙伴完成任务后再去接应他们。从现在起将使用代号了，登月舱被称为“鹰”，而指挥舱则被称为“哥伦比亚”。
13时17分，柯林斯在“哥伦比亚”内发出脱离的信号，“鹰”逐渐离开了母船，“哥伦比亚”仍在绕月飞行。“鹰”向月球飞去，月亮越来越大了，这时宇航员们看清了月球的面目，它完全不像我们在地球上看到的那样晶莹美好，而是坑坑洼洼，凹凸不平，还有许多巨大的岩石，这使得两名宇航员不得不小心翼翼。终于，舱内的蓝色信号灯亮了，“鹰”感到一下猛烈的撞击，摇晃几下后稳定下来。
登月成功了！
1969年7月20日，美国东部时间下午4时17分，“阿波罗”11号的登月舱安全降落在月面，着陆地点在预定地点中心偏西南9.5公里的地方。“阿波罗”11号登月的成功，是现代科学技术的结晶，是数十万人辛勤劳动的结果。
按预定的计划，“鹰”在月面共停留22小时。
经过两小时的紧张准备，登月舱门缓缓打开了，奥尔德林手持电视摄像机，将镜头对准站在舷梯上端的阿姆斯特朗，准备将这组珍贵的镜头全部拍下来并传回地球，而地球上几万人的目光也同时紧盯着电视屏幕上的阿姆斯特朗。只见他稳步走下39级的舷梯，当他伸出一只脚踩到月面时，他说出了一句富于哲理的话：“对于一个人来说，这是一小步，可是对于人类来说，这是巨大的一步。”
的确，对于人类来说，这是迈出的巨大的一步，是人类探索宇宙的一个巨大飞跃。月面上第一次留下了人的脚印。月面有一层又松又软的沙粒，宇航员的脚印是清晰的。奥尔德林用摄像机始终跟着阿姆斯特朗。在阿姆斯特朗登上月面15分钟后，看来一切正常，奥尔德林才离开登月舱，当他下到舷梯最后二三级时，放心地向月面纵身跃下，这时月球上有了两个地球来客。两名宇航员开始在月面小心翼翼地走动，走着走着就大胆起来，竟然像孩子似地向前跳跃行走。后来他们发现用比较长的弹跳式步伐前进，既轻松又走得快，好像袋鼠行走。他们的这种步伐使电视机前的观众感到既新鲜又吃惊，因为他们的航天服和氧气筒连同他们本身的重量足有230公斤，可是在月面行走竟是如此轻松！紧接着两名宇航员将一面长22.5厘米、宽19厘米、厚1.5厘米的不锈钢板纪念碑安装在登月舱着陆架的旁边，上面有用黑色合成树脂压铸成的地球东西两半平面图。还有一段以两名宇航员署名的文字：“1969年7月，太阳系行星——地球上的人类，首先在月面留下足迹，我们仅代表全人类来此进行和平的旅行。”
接着两名宇航员又取出一面长1.5米，宽0.9米的美国国旗，挂在1根长约2.5米的铝制旗杆上，插在离登月舱几米远的地方。
23时47分，美国前总统尼克松和月球上的两名宇航员通了话，他说：“今天，对每个美国人来说是一生中最自豪的日子，对全人类来说也是如此，由于你们获得的成功，宇宙已成为人类世界的一个组成部分。”
阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上主要有两项任务：采集月球标本和放置实验仪器。对人类来说，月球上一切东西都是宝贵的，都值得带回地球。但在月面采集标本并非易事，首先要克服由于穿着笨重的航天服而行动不便的困难，还要保证所采集的标本不受污染，采集时一举手一投足都要格外小心。他们所带的工具都经过专门的设计和特殊的制造。
除采集月球表面标本外，他们还钻取了下层岩石标本，到7月21日零时6分，总共约20公斤重的标本被装进了登月舱。
月球探险的另一项工作是安装实验仪器。在地球上重45公斤的自动月震仪，在月球上一个可以人轻轻提着走，这是因为月球引力只有地球引力的六分之一。月震仪的功用是将感应到的月球震动通过无线电波传回地球。由太阳能电池供应电源。激光反射器是将来自地球的激光脉冲反射回去，借以测量月球和地球之间的距离。安装好这两台仪器花了40分钟。零时56分，预定在月面工作的时间结束，在休斯顿宇航中心的指令下，阿姆斯特朗和奥尔德林返回了登月舱。凌晨1时10分，登月舱完全闭合，从登月舱门开放到闭合，历时2小时31分钟。人类在月球表面第一次探险宣告结束。
在登月舱内。两名宇航员换下月面航天工作服，然后开始整理东西。因为月球标本增加了飞船的重量，必须把没有用的东西全部清除出去，总共将价值100万元的东西扔在月球上，然后开始睡觉，此时已是3时57分。当阿姆斯特朗和奥尔德林登月探险的时候，柯林斯一直驾驶着“哥伦比亚”在离月面110公里的地方绕月飞行，他的任务是担当中继站工作；同时要密切关心两位伙伴的安全，随时准备去救援他们。他的另一项工作是利用光学测量仪计算飞船的绕月轨道，不断校正飞船的飞行姿态与位置。7月21日上午11时15分，登月舱内的两名宇航员被唤醒，准备飞离月球，去和“哥伦比亚”对接。他们首先打开雷达仪，接收并测量“哥伦比亚”的行踪，而柯林斯和地面指挥中心不断将“哥伦比亚”的轨道数据输入“鹰”的计算机内。“鹰”的计算机根据这些输入的数据和原来贮存的数据加以计算，就能算出月面发射的准确时间。7月21日下午2时53分，宇航中心向登月舱发出可以离开月球的命令，接着“哥伦比亚”从“鹰”头顶飞过，登月舱上升节段发动机也开始点火，“鹰”从月球飞起了。阿姆斯特朗和奥尔德林在月球共逗留了21小时36分。
登月舱从月球发射没有正式的发射架，是以下降节段代替发射架来完成发射工作的。“鹰”以10.8米／秒的速度平稳地上升，再次进入绕月轨道和“哥伦比亚”一起成为月球的卫星，他们都使用雷达和光速走向仪不断修正各自绕月轨道和飞行角速度。经过了半小时的绕月飞行，两个飞行器对接成功了。还是由柯林斯卸下封闭板，然后和两个战友将采集到的月球标本资料拖进指挥舱，然后又密封通道。至此，分别了1天半的战友又欢聚在一个舱内。而为人类登月工程立下汗马功劳的登月舱被母船扔掉了。它的最后一次贡献，就是减轻“阿波罗”飞船的重量。它作为一个人造月球卫星将一直围绕月球飞行。
7月22日零时10分，地面发来返回地球的命令，休斯顿宇航中心与“阿波罗”11号飞船之间交换了位置、时间和数据，通过计算机的运转，服务舱的发动机准时点火喷射，“阿波罗”11号冲出了绕月的轨道，胜利踏上返回地球的航程。
由于登月使命圆满完成，在返回的路上，3名宇航员情绪饱满，宇航员通过电视屏幕向电视观众表演了神奇的太空失重现象，像玩杂技那样飘浮旋转，使水滴在飞船内成为小球，然后腾空用嘴吸饮。7月23日，宇航员进行了最后一场历时12分钟的彩色电视广播，3名宇航员还发表了演说，内容虽然各有侧重，但都一致提到这次登月飞行的成功，是所有参与人员共同努力的结果，登月的成功不只是属于他们3人，也不只是属于美国，而是属于全人类。
为了迎接登月宇航员的胜利归来，美国政府组织了庞大的欢迎阵容，美国海军派出一支庞大的救捞船队，它包括9艘船只，54架飞机，近7000名海军人员。“大黄蜂号”航空母舰是这个救捞船队的主角，它停泊在“阿波罗”11号降落的地方——夏威夷岛西南方约950海里处。在“大黄蜂号”的飞机库里设有一个临时防疫站，宇航员经过这里的初步检疫，然后被送到休斯顿宇航中心的检疫所去隔离检查。
此外，还有12架直升机和2架喷气侦察机随时准备起飞，2艘驱逐舰和1艘追踪舰严阵以待，整个宇航员的返航和欢迎仪式实况，通过“大黄蜂”号上架设的活动电视发射装置来播放。彩色电视讯号分别发送给太平洋、大西洋和印度洋上空的国际通信卫星，再转送到全世界约1000家电视台，估计全世界有49个国家约5亿人通过电视屏幕收看了返航仪式。还有更多的人收听无线电实况广播。
此时，飞船上的3名宇航员既紧张又兴奋，重入大气层是这次月球之行最后一道关口，他们必须操纵飞船以准确的角度进入大气层，如果进入角度过小，飞船有可能擦过大气层表面又被弹回宇宙，如果角度过大，宇宙飞船将和大气猛烈撞击，就有可能像流星一样被烧毁。经过多次校正，飞船终于准确地进入了轨道。
7月28日中午12时22分，服务舱完成使命后被扔掉，坠入大气层烧毁。12时35分，指挥舱以每秒11公里的速度坠入大气层，由于空气的猛烈摩擦，飞船外表的温度达到3000℃，整个飞船像一个红色的火球徐徐下落，当它进入人们的视野时，“大黄蜂”号甲板上的人们顿时发出一片欢呼。10分钟后，一声巨响，飞船指挥舱溅落在太平洋上。指令长阿姆斯特朗宣布：“我们已溅落。”时间是1969年7月28日美国东部时间中午12时55分22秒。经过195小时18分22秒的飞行，“阿波罗”11号宇宙飞船完成了人类首次登月任务后，平安返回地面。
“大黄蜂”号航空母舰全速向溅落点驶去，尼克松在舰上用望远镜观看，海军乐队奏起了进行曲，搭载宇航员的直升机缓缓降落在宽大的甲板上，3名宇航员立刻被迎进临时防疫站，尼克松总统只能隔着玻璃窗，通过麦克风向3名宇航员表示热烈祝贺。在掌声和欢笑声中，随军牧师念起祈祷词，这种别开生面的欢迎仪式到此结束。
从月面带回的资料标本、音像制品以及各种数据，在休斯顿的“月球返回接待研究所”里将被研究处理。3名宇航员在医生的陪伴下被隔绝了3个星期，让医生做彻底的检查，将检查测试数据与登月以前做比较。同时他们还要把在空间做的试验和科研项目逐项写出详细的报告。只有在这一切都完成后才能“恢复自由”。
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号等6艘飞船，其中除“阿波罗”13号因服务舱的氧气箱破裂而放弃登月外，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名宇航员，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公斤的月球土壤和岩石标本，全世界有几十个实验室得到了月球标本。
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