“阿波罗”号飞船是美国实施载人登月过程中使用的飞船。美国于20世纪60年代至70年代初组织实施的载人登月工程，或称“阿波罗”计划。它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。工程开始于1961年5月，至1972年12月第6次登月成功结束，历时约11年，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。
结构特点
“阿波罗”号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱3个部分组成。
指挥舱
宇航员在飞行中生活和工作的座舱，也是全飞船的控制中心。指挥舱为圆锥形，高3.2米，重约6吨。
指挥舱分前舱、宇航员舱和后舱3部分。前舱内放置着陆部件、回收设备和姿态控制发动机等。
宇航员舱为密封舱，存有供宇航员生活14天的必需品和救生设备。后舱内装有10台姿态控制发动机，各种仪器和贮箱，还有姿态控制、制导导航系统以及船载计算机和无线电分系统等。
服务舱
前端与指挥舱对接，后端有推进系统主发动机喷管。舱体为圆筒形，高6.7米，直径4米，重约25吨。主发动机用于轨道转移和变轨机动。姿态控制系统由16台火箭发动机组成，它们还用于飞船与第三级火箭分离、登月舱与指挥舱对接和指挥舱与服务舱分离等。
登月舱
由下降级和上升级组成，地面起飞时重14.7吨，宽4.3米，最大高度约7米。
下降级：由着陆发动机、4条着陆腿和4个仪器舱组成。
上升级：为登月舱主体。宇航员完成月面活动后驾驶上升级返回环月轨道与指挥舱会合。上升级由宇航员座舱、返回发动机、推进剂贮箱、仪器舱和控制系统组成。
宇航员座舱可容纳2名宇航员（但无座椅），有导航、控制、通信、生命保障和电源等设备。
登月方案
包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。从“阿波罗”号飞船的3种飞行方案中选定月球轨道交会方案，相应地确定由指挥舱、服务舱和登月舱组成飞船的总体布局方案。
辅助计划
为登月飞行进行准备的4项辅助计划是：
“徘徊者”号探测器计划（1961-1965年）：共发射9个探测器，在不同的月球轨道上拍摄月球表面状况的照片1.8万张，以了解飞船在月面着陆的可能性。
“勘测者”号探测器计划（1966-1968年）：共发射5个自动探测器在月球表面软着陆，通过电视发回8.6万张月面照片，并探测了月球土壤的理化特性数据。
“月球轨道环行器”计划（1966-19677年）：共发射3个绕月飞行的探测器，对40多个预选着陆区拍摄高分辨率照片，获得l000多张小比例尺高清晰度的月面照片，据此选出约10个预计的登月点。
“双子星座”号飞船计划（1965-1966年）：先后发射10艘各载2名宇航员的飞船，进行医学-生物学研究和操纵飞船机动飞行、对接和进行舱外活动的训练。
运载火箭
“阿波罗”号飞船使用大推力的“土星”号运载火箭发射。运载火箭研制分两个阶段进行：
研制“土星”1号和1B号，用以获取大型运载火箭的研制经验并进行“阿波罗”号飞船的飞行试验。
研制“土星”5号巨型3级运载火箭作为飞船登月的运载工具。
试验飞行
1966-1968年进行了6次不载人飞行试验，在近地轨道上鉴定飞船的指挥舱、服务舱和登月舱，考验登月舱的动力装置。1968-1969年，发射了“阿波罗”7、8、9号飞船，进行载人飞行试验。
主要作环绕地球、月球飞行和登月舱脱离环月轨道的降落模拟试验、轨道机动飞行和模拟会合、模拟登月舱与指挥舱的分离和对接。按登月所需时间进行了持续11天的飞行，检验飞船的可靠性。
1969年5月18日发射的“阿波罗”10号飞船进行了登月全过程的演练飞行，绕月飞行31圈，两名宇航员乘登月舱下降到离月面15.2千米的高度。
登月飞行
“阿波罗”11号飞船于1969年7月20-21日首次实现人登上月球的理想。此后，美国又相继6次发射“阿波罗”号飞船，其中5次成功。总共有12名航天员登上月球。
“阿波罗”11号飞船登月飞行1969年7月16日由“土星”5号火箭运载“阿波罗”11号飞船升空。第三级火箭熄火时格飞船送至环绕地球运行的低高度停泊轨道。第三级火箭第二次点火加速，将飞船送人地-月过渡轨道。飞船与第三级火箭分离，飞船沿过渡轨道飞行2.5天后开始接近月球，由服务舱的主发动机减速，使飞船进入环月轨道。宇航员N。A。阿姆斯特朗和E。E。奥尔德林进入登月舱，驾驶登月舱与母船分离，下降至月面实现软着陆。另一名宇航员仍留在指挥舱内，继续沿环月轨道飞行。登月宇航员在月面上展开太阳电池阵，安设月震仪和激光反射器，采集月球岩石和土壤样品22千克，然后驾驶登月舱的上升级返回环月轨道，与母船会合对接，随即抛弃登月舱，起动服务舱主发动机使飞船加速，进入月-地过渡轨道。在接近地球时飞船进入再人走廊，抛掉服务舱，使指挥舱的圆拱形底朝前，在强大的气动力作用下减速。进人低空时指挥舱弹出3个降落伞，进一步降低下降速度。“阿波罗”11号飞船指挥舱于7月24日在太平洋夏威夷西南海面溅落。
“阿波罗”12-17号飞船从1969年11月至1972年12月，美国相继发射了“阿波罗”12、13、14、15、16、17号飞船，其中除“阿波罗”13号因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务（两名宇航员驾驶飞船安全返回地面）外，均登月成功。
阿波罗4A
1967年1月27日，美国肯尼迪航天中心34号发射阵地上进行载人飞船地面联合模拟飞行试验。
乘坐有3名航天员的阿波罗4A飞船对接在土星1B运载火箭上。3名航天员是：曾参加过水星4号亚轨道飞行、双子星座3号飞行且经验非常丰富的弗吉尔·卜格里索姆上校，曾参加过双子星座4号飞行并是美国第一个到太空行走的爱德华·H·怀特中校，还有一名是准备第一次上天飞行的罗杰·B·查非少校。如果这次地面模拟试验成功，这3名航天员即乘此飞船进入环地轨道飞行，以考验登月飞行的程度。
试验前，已对安全做过检查。因为火箭不加注，火工品也不安装，凡能发现的易燃易爆物均被移开或拆除。试验组织者认为已没有什么不安全因素，因此在试验现场也没有布设专门消防人员、医生和紧急救援人员。
试验按照程序进行。当进行到最后倒计时时，突然程序中断，飞船指令舱起火。从指挥室里的通信电话中，听到舱内的航天员大喊：“着火了！”接着又听到“快放我们出去！“的喊声。然而，还未来得及打开舱门，在短短的几十秒内，3名航天员就被烧死在舱内。
后来查明，这次起火原因是飞船导线短路，电火花引燃了舱内塑料制品。阿波罗飞船采用的是1/3大气压力的纯氧方案，一些在正常空气中本来是耐火的塑料制品，在纯氧中却成了易燃物品。此外，舱门打开时间设计为90秒，着火时船内形成负压，无论在外面还是在里面，舱门在极短的时间内都无法打开。
这场火灾造成了飞船地面试验时死亡3人的特大事故。它给后人很多启发。后来的阿波罗飞船舱内采取了一系列安全措施，如重新研制舱内材料，逃逸救生系统做了进一步完善，增加了防火措施。为了考核修改后飞船的可靠性，在原计划外又增加发射了两艘无人飞船。格里索姆1965年在双子星座3号飞行后曾说过：“即使我死了，我们仍需要人们接受它……征服太空是有价值的冒险事业。”格里索姆将他的宝贵生命献给了航天事业。
1971年8月2日，阿波罗15号登月时，美国航天员将他们3人的骨灰撒在月面上。格里索姆等人生前未能登上月球，死后终于进入了“月宫”。
阿波罗8号飞船
1968年12月27日，美国阿波罗8号飞船首次绕月飞行。
美国阿波罗8号飞船于1968年12月21日发射上天，载有3名航天员：指令长博尔曼、指令舱驾驶员洛弗尔、登月舱驾驶员安德鲁斯，他们是为载人登月前的环绕月球进行试验飞行。
阿波罗8号在飞离地球66小时之后，进入绕月飞行的轨道，其近月点为84千米，远月点为230千米。航天员在飞船上第一次从近处望见了月球。当飞船第三次经过月球近端时，安德鲁斯用摄像机拍摄了月球的近貌，他描述说：“月球表面是灰色的，一些环形山布满月面，上面落满了灰尘。”当飞船再一次接近月球背面时，洛弗尔描绘他看到的月球说：“月球背面看起来就像沙滩，上面布满山丘和孔洞，寂静无声。当太阳升起时，可以看到乳白色的薄薄的光线从月平面上缓缓升起。”
当飞船绕月飞行到第九圈时，地球上恰好是圣诞节。航天员收到休斯敦地面控制中心送来的圣诞礼物，是通知他们离开那个荒芜死寂的月球返航。这次阿波罗8号在月球轨道上飞行了10圈，历时20小时，向地面转播了载人绕月飞行的情况。博尔曼在看到月球的面貌后说：“月球对我们每一个人来说，都是不同寻常的，它是一个广袤无垠的、孤独的、被遗弃的现实存在，是一个空无一物的巨大实体，就像云或浮石一般。很显然，现在的月球不是一个适合人类生活和工作的地方。”
阿波罗10号飞船
1969年5月18日，美国发射阿波罗10号飞船。阿波罗10号用8天的时间演练了阿波罗11号的登月全过程。它飞入绕月球轨道，宇航员斯坦福和尤金进入登月舱并下降到离月球表面14千米远的地方，这是登月成功之前人类与月球距离最近的一次。5月26日阿波罗10号返回地球，并完成了一次精确的飞船回收，其着陆点和回收船的距离小于6.4千米。
阿波罗13号飞船
1970年4月11日下午2时13分，阿波罗13号飞船载三位宇航员发射升空，准备进行阿波罗计划的第三次登月飞行。参加此次飞行的指令长是洛弗尔，飞船驾驶员是斯威格特，登月舱驾驶员是海斯。
经过2天多近56小时的飞行，到13日晚9时17分，飞行离地球已达30万千米。突然，随着“砰”的一声巨响，斯威格特面前的红色警报灯可怕地闪亮起来，警铃也急促响起。经宇航员和地面指挥人员分析，所有问题都是服务舱第二号液氧箱爆炸所致。由于液氧迅速泄漏，燃料电池无法正常工作，主电源之一停止工作。第二号液氧箱爆炸又将第一号液氧箱撕开了一道口子，引起氧气泄漏，压力也在逐渐下降。不久，三个燃料电池有两个停止了工作。如果第一号箱的氧气泄光，唯一的燃料电池也将停止工作。另外，由于气体外泄，像火箭发动机一样产生了反作用力，使飞船发生旋转。这些问题极大地影响着宇航员的安全。不说登月飞行无法正常进行，就是宇航员能否脱险也成问题。在紧急情况下，地面指挥人员经过周密研究，指示宇航员停止登月，最后宇航员靠登月舱的动力、水、空气及食物绕过月球返回，安全回到地球。
这次事故后，美国宇航局提交了一个详细的调查报告。造成这次事故的直接原因是服务舱液氧箱内的两个很小的恒温器开关未按更改要求更换。原来设计时服务舱内所有电器都采用28伏电源。1965年在更改时，将液氧箱加热系统改为采用65伏电源。加热系统更改了，但恒温开关忘记更换了，65伏的电压使之难以承受，终于在飞行途中击穿造成短路，引起液气贮箱发生爆炸。
阿波罗15号飞船
阿波罗15号以后的飞船最大的改进是向月球带去了一辆小型月球车，它能够使宇航员在月球考察的范围更大，采集的标本更丰富，而且月球车上还可以装科学仪器和摄像机，从而能够记录月球表面考察的情况。
月球车长31.米，宽2.3米，车轮中心间距1.8米，底座高35.5厘米。车轮为适应月面上松软和崎岖不平的特点，由金属丝网织成，每一个轮子都单独由一个电动机驱动，都可前后行驶和左右转弯，因此是真正的“四轮驱动”车。车的底盘由三段构成，用铰链连着，能使各部分在不平的月面都紧贴地面。四台电动机功率都是0.25马力，电源系统是2个36瓦蓄电池。为减轻重量，基本构架都由铝合金制造。此外，该飞船携带的消耗品有所增加，科学仪器也有所变化。
1971年7月26日，阿波罗15号飞船发射升空。飞船称为“奋进”号，登月舱称为“隼”号。参加这次飞行的宇航员是：指令长斯科特，指令舱驾驶员沃登，登月舱驾驶员欧文。他们的主要活动包括：对高山、峡谷和火山口进行了深入考察；安装了新的试验站；采集到了月球最初形成时的结晶岩石；进行了自由落体实验。
这次登月一个重大的活动是首次利用四轮月球车行驶到30千米以外的地方进行考察和采集标本，采集总量到达77千克。
在返回前，宇航员将电视摄像机放置在月球车上，转播了登月舱上升时的情景。沃登在轨道上利用服务舱中的科学仪器间全景测绘摄像机和分光计探测了月球表面物质成份、太阳X射线和粒子辐射的相互作用。在返回轨道与服务舱对接后，宇航员释放了一颗小型卫星，用以探测月球辐射的X射线和γ射线。
