宇航员既不是嫦娥，也不是吴刚，他们不能在月球上长期生活，还需要离开月球返回地球。在阿波罗计划一开始，美国宇航局就提出了四种返回方案。

相比科罗廖夫，冯∙布劳恩要幸运得多，美国在财力和人力上都比前苏联更有保障，因此美国人追赶的速度很快。1961年，冯∙布劳恩的土星一号火箭研制成功，并且将载人飞船阿波罗三号送上地球轨道。这是美国制造出的第一枚大推力火箭，第一级火箭的推力就达6670千牛，超过R-7全部发动机的推力。由于美国综合国力比前苏联强很多，他们能负担得起更多的实验。土星一号火箭的前四次试验都只试验第一级火箭，第二和第三级虚设，火箭按照既定的轨道打到海里即算成功。这样的试验方式更容易测试和改进火箭性能，但是缺点是成本很高。总体来讲，土星一号非常成功，它不仅在1964—1965年间，把五艘登月飞船的包括指令舱和服务舱成功送进地球轨道，而且将一些和阿波罗计划有关的人造卫星和地月之间的微波测量船（为了今后登月时的通信做准备）送到预定的轨道。

图7.17    阿波罗11号的三名宇航员重逢在当年的登月舱前。

美国航天局原本计划在1965—1966年间使用土星一号再进行四次载人航天，但是后来发现该火箭的推力稍显不足，于是冯∙布劳恩在1963年又研制出了推力更强劲的土星一B火箭，它的一级火箭推力比土星一号提高了百分之十左右，而二级火箭的推力更是增加了一倍不止（890千牛对400千牛），至此，美国在火箭技术上已经超过了前苏联，而在其他登月的准备上则远远领先于前苏联。除了火箭技术外，登月需要的尖端技术非常多，让我们来看看在几项最关键的技术上，美国人做的准备工作。

首先是着陆和离开月球的技术。让宇航员安全着陆月球并不是一件容易的事情。在地球上，因为有大气和海洋的帮助，可以通过降落伞给即将着陆的太空舱减速，为了防止太空舱和地面撞击，还可以降落在海洋上。月球和地球不同，既没有大气，也没有海洋，因此在地球上着陆的这些办法在月球都用不上，唯一的办法就是用反推火箭让登月舱减速，缓缓落下，就像我们在电影《星球大战》和各种科幻片中看到的那样。但是在现实中，这么做非常困难，火箭喷速和角度都必须控制得非常好。

当然，宇航员既不是嫦娥，也不是吴刚，他们不能在月球上长期生活，还需要离开月球返回地球。在阿波罗计划一开始，美国宇航局就提出了四种返回方案。

第一种方案是随登陆舱一起带一枚大火箭到月球上，然后直接发射返回地球，这样登月设备的总重量就非常大，需要从地球上发射一颗比阿波罗计划实际使用的土星五号大得多的巨型运载火箭，但这种方法最为简单。

第二种方案是在地球轨道上组装一枚火箭和一艘飞船飞往月球，同时迎接从月球返航的火箭，这需要用多个火箭将各个部件运到地球轨道，更需要卓越的空间对接技术，但是可以适当降低登月总设备的重量。顺便提一句，前苏联一开始考虑的就是这种方案。虽然前苏联没有能成功登月，但是却按照这个方案研制出著名的联盟号宇宙飞船。

第三种方案和第二种类似，差别是在环月球轨道对接，然后一起返回地球。这种方法需要的总设备重量最小。

第四种方案是发射两枚火箭到月球上，一枚运载登月舱，另一枚运载从月球返回地球的火箭，然后在月球上组装。这种办法的缺点是如果两枚火箭的轨迹出现一点偏差，登月舱和返航火箭的着陆点就会差出百八十公里甚至更多，宇航员就回不来了。

大部分专家倾向于第一种方案，因为它简单。当时大多数专家对于空中对接都没有把握。事实上冯∙布劳恩也是支持这个方案的，并且已经打算设计一种比土星五号更大的新星火箭（Nova）来完成这个使命。但是，有一个叫约翰∙侯博尔特（JohnHoubolt，1919-）的科学家坚持认为登月设备的总重量越轻越好，并且千方百计地说服了大多数人，于是，包括冯∙布劳恩领导的马歇尔空间中心的专家们接受了第三种方案。阿波罗计划最终采用了这种方案并获得成功。美国历史学家认为，如果不是因为美国航天局最终采用了少数人的意见，就不可能在上个世纪60年代末登月，虽然最终美国人能够登月。

当然这个计划中的难点之一是对接，为此阿波罗9号在环地球轨道进行了对接试验，试验获得了成功，美国人这才继续往前走。