美国国家航空和航天局于50—70年代制定并完成的登月计划。1961年4月，苏联宇航员尤里·加加林乘坐飞船进入空间轨道，成为人类历史上完成此举的第一人。为争夺空间领域的领先地位，5月25日，美国总统肯尼迪宣布，美国“应当尽一切力量在十年内达到把人送上月球并使他安全返回地球的目标”。此后，美国国家航空和航天局加紧实施。1959年4月制定的登月计划，到1966年以前，完成了载人环绕地球飞行实验，并多次进行登月计划的不载人飞行实验。1966年6月2日，“探测者一号”登月舱实现了在月球表面的软着陆。在先期实验和研究工作的基础上，登月计划进入第二阶段，即阿波罗计划阶段。该计划采用月球轨道交会法，用“土星五号”运载火箭把50吨重的阿波罗航天器送入月球轨道。航天器依靠自己的动力减速进入绕月轨道后，登月舱脱离航天器，在月球上实行软着陆，使宇航员登上月球。此后，登月舱再载着宇航员，依靠装备的火箭发动机返回绕月轨道，与在这条轨道上运行的航天器结合，返回地球。1967年1月27日，首次载人飞行试验因阿波罗航天器座舱起火而失败，3名宇航员丧生。同年11月9日，“土星五号”火箭运送不载人阿波罗飞船实验发射成功。此后又经过几次不载人飞行实验，1968年10月11日，“阿波罗七号”载3名宇航员绕地球轨道飞行163圈。同年12月21日，3名宇航员乘“阿波罗八号”进入月球轨道飞行十圈后，于27日安全返回地球。随后，“阿波罗九号”和“阿波罗十号”航天器分别载人在地球轨道和月球轨道上对登月舱进行检验，后使登月舱下降至距月面15公里处。1969年7月20日，“阿波罗十一号”发射4天后，宇航员尼尔·阿姆斯特朗和埃德温·奥尔德林乘坐登月舱“鹰号”成功地在月面着陆，阿姆斯特朗首先步下登月舱，成为在月面上行走的第一人。两名宇航员在月球上考察并采集标本后，于此日乘登月舱离开月球，与在绕月轨道上驾驶指挥舱航行的迈克尔·柯林斯会合。7月24日，3名宇航员安全返回地球，溅落在太平洋，从而完成了人类登月的壮举。此后，阿波罗十二至十七号航天器又进行了6次登月飞行，除“阿波罗十三号”因服务舱中氧气瓶爆炸使登月失败外，其余5次均获成功。阿波罗计划最后一次飞行是由“阿波罗十七号”于1972年12月7—19日完成的。整个登月计划历时13年，耗资320亿美元，动员了59万科技人员，6次成功登月，12人登上月球。该计划的实现，使美国在航天技术方面与苏联的竞争中重新夺得领先地位，同时使人类对月球等天体的认识和研究进入了一个新的阶段。

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