第1部分第1部分，共3部分：旅行计划

1. 1计划分阶段进行。尽管多功能火箭飞船在科幻小说中很受欢迎，但登月任务最好分成几个部分：实现低地球轨道、从地球转移到月球轨道、登陆月球，以及颠倒返回地球的步骤。一些科幻故事描绘了一种更现实的登月方式，宇航员们前往一个轨道空间站，在那里停靠着较小的火箭，将他们带到月球并返回空间站。因为美国在与苏联竞争，所以没有采用这种方法；太空实验室、Salyut和国际空间站都是在阿波罗计划结束后建立的。阿波罗计划使用了三级土星五号火箭。最底部的第一级将该组件从发射台提升到42英里（68公里）的高度，第二级将其提升到近地轨道，第三级将其推入轨道，然后朝着月球。NASA提出的2018年重返月球的星座计划由两个不同的两级火箭组成。第一级火箭有两种不同的设计：一种是由单个五段火箭助推器“战神一号”组成的乘员专用提升级，另一种是由外部燃料箱下的五个火箭发动机（由两个五段固体火箭助推器“战神五号”补充）组成的乘员和货物提升级。两种型号的第二级都使用单个液体燃料发动机。该重型起重组件将携带月球轨道舱和着陆器，当两个火箭系统对接时，宇航员将把它们转移到月球轨道舱和着陆器上。

2. 2.旅行背包。因为月球没有大气层，你必须带上自己的氧气，这样你在那里时就可以呼吸一些东西，当你在月球表面漫步时，你需要穿上太空服，以保护自己免受两周之久的月球白昼的酷热，或同样漫长的月球夜晚令人麻木的寒冷——更不用说缺乏大气暴露在月球表面的辐射和微流星体了。你还需要吃点东西。宇航员在太空任务中使用的大多数食物都必须经过冷冻干燥和浓缩以减轻体重，然后在食用时加水进行重组。它们还需要是高蛋白食物，以尽量减少进食后产生的身体废物量。（至少你可以用汤把它们洗干净。）你带到太空中的所有东西都会增加重量，这会增加将它和运载它进入太空的火箭所需的燃料量，因此你将无法携带太多个人物品进入太空——而这些月球岩石在地球上的重量将是在月球上的6倍。

3. 3确定发射窗口。发射窗口是从地球发射火箭的时间范围，以便在有足够的光线探索着陆区域时，能够在月球的预期区域着陆。启动窗口实际上有两种定义，即每月窗口和每日窗口。每月发射窗口利用计划着陆区域相对于地球和太阳的位置。由于地球的引力迫使月球保持同一面面对地球，因此选择了在面向地球一侧的区域进行探测任务，以使地球和月球之间的无线电通信成为可能。时间也必须选择在太阳照耀着着陆区的时候。每日发射窗口利用发射条件，如航天器发射的角度、助推器火箭的性能，以及从发射地点向下的船舶的存在来跟踪火箭的飞行进度。早期，发射的光照条件很重要，因为日光使在发射台上或在进入轨道之前更容易监督中止，并且能够用照片记录中止。随着NASA在监督任务方面获得更多实践，白天发射的必要性降低了；阿波罗17号在夜间发射。

第2部分第2部分，共3部分：登月还是半身像

1. 1起飞。理想情况下，飞往月球的火箭应该垂直发射，以利用地球的自转帮助其达到轨道速度。然而，在阿波罗计划中，美国国家航空航天局允许从垂直方向到任意方向都有18度的可能射程，而不会严重影响发射。

2. 2实现低地球轨道。在逃避地球引力的拉力时，有两种速度需要考虑：逃避速度和轨道速度。逃逸速度是完全脱离行星引力所需的速度，而轨道速度是进入行星轨道所需的速度。地球表面的逃逸速度约为2.5万英里/小时或7英里/秒（40248公里/小时或11.2公里/秒），而表面的轨道速度为2.5万英里/小时。地球表面的轨道速度仅为18000英里/小时（7.9公里/秒）；达到轨道速度比逃逸速度需要更少的能量。此外，轨道速度和逃逸速度的值会随着离地球表面越远而下降，逃逸速度总是大约为轨道速度的1.414倍（2的平方根）。

3. 3向跨月轨道过渡。在实现近地轨道并确认所有飞船系统都正常运行后，是时候发射推进器并登上月球了。在阿波罗计划中，这是通过最后一次发射第三级推进器来实现的，以推动航天器向月球移动。一路上，指挥/服务舱（CSM）与第三级分离，掉头，与第三级上部搭载的登月舱（LEM）对接。在“星座计划”中，计划将搭载机组人员的火箭及其指挥舱停靠在近地轨道上，由货运火箭搭载起飞平台和月球着陆器。然后，发射台将发射推进器，并将航天器送上月球。

4. 4.实现月球轨道。一旦航天器进入月球引力，启动推进器使其减速，并将其置于环绕月球的轨道上。

5. 5.转移到月球着陆器上。阿波罗计划和星座计划都有各自的轨道和着陆模块。阿波罗指挥舱要求三名宇航员中的一名留在后面驾驶，另外两名登上登月舱。“星座计划”的轨道舱设计为自动运行，因此，如果需要的话，它设计搭载的所有四名宇航员都可以登上它的月球着陆器。

6. 6.降落到月球表面。由于月球上没有大气层，因此有必要使用火箭将月球着陆器的下降速度降低到大约每小时100英里（160公里/小时），以确保完整着陆，并以更慢的速度确保乘客软着陆。理想情况下，计划着陆面应无较大的巨石；这就是为什么宁静之海被选为阿波罗11号的着陆点。

7. 7探索。一旦你登上月球，是时候迈出这一小步，探索月球表面了。在那里，你可以收集月球岩石和灰尘，以便在地球上进行分析。如果你像阿波罗15号、16号和17号任务那样携带一个可折叠的月球车，你甚至可以在月球表面以高达11.2英里（18公里/小时）的速度进行热棒探测。（不过，不要费心让发动机加速；该装置由电池供电，而且无论如何，没有空气来传递发动机加速时的声音。）

第三部分第三部分，共三部分：重返地球

1. 1收拾行李回家。在月球上完成任务后，收拾好你的样品和工具，登上你的月球着陆器进行回程。阿波罗登月舱的设计分为两个阶段：一个下降阶段将其送至月球，另一个上升阶段将宇航员送回月球轨道。下降阶段被留在了月球上（月球车也是如此）。

2. 2.与轨道飞船对接。阿波罗指挥舱和星座轨道舱都是为将宇航员从月球带回地球而设计的。月球着陆器的内容物被转移到轨道器上，然后月球着陆器被取消对接，最终撞回月球。

3. 3.返回地球。阿波罗和星座服务舱上的主推进器被发射以逃离月球引力，航天器被引导回地球。进入地球引力后，服务舱推进器指向地球，并再次点火，以使指令舱在被抛弃之前减速。

4. 4Go着陆。指挥舱/太空舱的隔热板暴露在外，以保护宇航员免受重返大气层的热量。当飞船进入地球大气层的较厚部分时，会部署降落伞以进一步减缓太空舱的速度。在阿波罗计划中，指挥舱像美国宇航局之前的载人任务一样溅落在海洋中，并被一艘海军舰艇回收。命令模块没有被重新使用。对于星座计划来说，计划是在陆地上着陆，就像苏联载人航天任务那样，如果无法在陆地上着陆，可以选择在海洋中溅落。指挥舱的设计目的是翻新，用一个新的隔热板替换隔热板，并重复使用。

• 私营公司正逐渐涉足登月业务。除了理查德·布兰森（Richard Branson）的维珍银河公司（Virgin Galactic）计划提供进入太空的亚轨道飞行外，一家名为“太空探险”（space Adventures）的公司还计划与俄罗斯签订合同，让两个人乘坐由一名训练有素的宇航员驾驶的联盟号（Soyuz）航天器绕月球飞行，票价为1亿美元。