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 苏联宇航员尤里·加加林乘坐“东方”号宇宙飞船成功航行的当天下午，美国总统肯尼迪召开了空间事务应急会议。研究了美国面对苏联的空间技术的挑战所应采取的对策。1961年5月25日，肯尼迪总统代表政府向国会宣布：“在这10年内，将把一个美国人送上月球，并使他重返地面。”这就是20世纪著名的“阿波罗”登月工程。
美国从1961年8月到1965年3月，首先发射了一系列“徘徊者”号月球探测器。这些探测器的首要任务，是近月拍摄，测量月面辐射，为登月计划完成前期勘探。“徘徊者”7至9号，各有6台摄像机，其中2台装有广角镜头。“徘徊者”7号在“云海”硬着陆前17分钟内，向地球传送到4300余幅电视图像。其中最后几幅是逼近月面300米时拍摄的，成为历史上首批月面特写镜头，显示了直径小到1米的月坑和更小的石块。“徘徊者”8至9号传送了约12000张高清晰月面照片，为飞船着陆点的选择提供了宝贵的资料。
阿波罗登月工程曾经有过三个登月方案。第一种是用大型火箭直接把飞船发射至月球轨道的“直接登月法”；第二种是飞船分段送入地球轨道，再逐一对接后飞向月球的“地球轨道交会法”；第三种是将飞船送入地球轨道，并推向月球的“月球轨道交会法。”第一种方案所需技术简单方便，容易控制，但需昂贵复杂的特大功率火箭。第二种方案虽不需大型火箭，但总发射费用并不低，而且交会次数过多，不易控制。第三种方案为宇航局工程师约翰·霍博特所提出。霍博特设想为用大型火箭把载有3名宇航员的飞船送入地球轨道，火箭脱离后，飞船依靠惯性飞入月球轨道。2名宇航员进入登月舱，然后脱离飞船指令舱。登月舱用制动火箭减速在月面降落。返回时启动登月舱的上升发动机，与飞船指令舱会合，宇航员返入指令舱后便抛弃登月舱，开动指令舱火箭，脱离月球轨道而进入地球轨道。再入大气层时，将指令舱后的服务舱抛弃，仅剩指令舱溅落在太平洋上。霍博特的设想最佳，登月方案便确定下来。
图 1961年5月25日美国总统肯尼迪向国会宣布要把一个美国人送上月球
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