壹、計劃緣起
水星計劃(Project Mercury)在1961年5月5日編號MR-3的任務，由美國國家航空暨太空總署(NASA, National Aeronautics & Space Administration)訓練出來首批美國太空人(Astronaut)之一的艾倫．薛波(Alan B. Shepard)乘自由七號(Freedom 7)太空艙，在佛州卡納維爾角(Cape Canaveral)的NASA發射場，升空執行美國首次載人軌道飛行。
美國總統約翰．甘迺迪(John F. Kennedy, 1917-1963)接受太空任務團隊(Space Task Group)的建議後於5月25日發表公開演說，宣佈美國要在1970年以前完成載人登月計劃。於是NASA於1963年起開始緊鑼密鼓的進行阿波羅計劃(Project Apollo)各項相關系統的研發工程主導與系統整合，將美國太空人送上月球(Moon)並安全的返回地球(Earth)為阿波羅計劃的主要目標。水星計劃中的太空人約翰．葛倫(John H. Glenn)，NASA安排為登月計劃的後備組員(Backup Crew)，並擔任飛行諮詢顧問。從1964年起進行的雙子星計劃(Project Gemini)，也是為登月計劃進行相關技術的研發、測試。
爲使目標能早日達成，整個計劃約有四十多萬人、兩萬家公司及民間研究機構、一百二十多所大學參與，NASA並利用當時國際商業機器公司(IBM, International Business Machines)為阿波羅計劃所研發的7090型電腦執行過數千次的模擬飛行，7090型是一套每秒可執行229,000道運算的全電晶體化(fully transistorized)電腦。成爲美國繼研製原子彈(Atomic Bomb)的曼哈頓計劃(Manhattan Project)之後，又一高度綜合性大型科技研發計劃。
貳、登月飛行系統
計劃中的整套登月飛行系統分成由下到上六大部份，每個部份都在阿波羅計劃的飛行任務中肩負重任，只要其中一個部份發生故障或損壞，都會危及整個任務的進行與太空人的生命安全，因此載具系統的每個部份都相當重要。
一、運載火箭
農神五號(Saturn V)是波音公司航太部門(Boeing Aerospace Division.)製造目前世界上最大，推力最強的運載火箭(RL, Rocket Launcher)，為三節式設計，全長110.6公尺，總重量達2941公噸，其中推進劑(Propellants)佔總重量的90%，可將129.3噸的酬載送入軌道，或將48.5噸的酬載送上月球。第一節(S-IC)全長42公尺，直徑10公尺，裝置五具以RP-1煤油(Kerosene)與液態氧(Liquid Oxygen)為推進劑的F-1液態燃料火箭發動機(Liquid Rocket Engine)，單具推力694公噸，總推力達3,470噸，在2分半鐘內就可將推進劑燒完。第二節(S-II)全長25公尺，直徑10公尺，五具以液態氧及液態氫(Liquid Hydrogen)為推進劑的J-2發動機，總推力為465噸；第三節(S-IV B)全長17.8公尺，直徑6.6公尺，裝置一具J-2發動機，推力93噸。直徑6.6公尺，全長1公尺的儀器單元(Instrument Unit)為火箭導引系統所在，裝置在第三節前端的酬載艙中。
二、登月艙
登月艙(LM, Lunar Module)為格魯曼航太公司(Grumman Aerospace)製造，裝置於農神五號第三節火箭前端的防護罩內，是作為登月專用的太空艙，全高7.6公尺，全寬4.8公尺，重14.4噸。由於登月艙是在真空環境下使用，不考慮到氣動力效應，所以外型上有如一隻大蜘蛛。整艘登月艙為兩節式設計，分為返航段(Ascent Stage)與著陸段(Descent Stage)。返航段高4.2公尺，可乘兩名太空人是控制起降的駕駛艙，設置有著陸雷達等航電系統，及一具以液態氫為燃料，推力1.57噸的升空發動機(AE, Ascent Engine)與四具推力束(TCAC, Thrust Chamber Assembly Cluster)，而一具推力束上有四具旋轉控制系統(Rotation Control System)，以控制登月艙飛行姿態。著陸段高3.6公尺，設置一具以液態氦(Liquid Helium)為燃料，推力4.5噸的降落發動機(DE, Descent Engine)，裝設有四具固定式起落架(Landing gear)，起落架伸展時直徑10.6公尺，在其中兩具起落架墊(Landing pad)上裝有月面感覺探針(LSSP, Lunar Surface Sensing Probe)，在探針接觸月面時，降落發動機會自動關閉進行軟登陸。
三、月球漫遊載具
四輪傳動的月球漫遊載具(LRV, Lunar Roving Vehicle)為首輛在月面行駛的車輛，由波音公司與通用汽車公司(GM, General Motors)旗下的戴可電機部門(Delco Electronics Division.)合作研製。車長3.10公尺，車幅1.83公尺，全車高1.14公尺，前後輪軸距2.29公尺，使用直徑81.8公分的鋼絲網輪胎(Wire-mesh wheels)，最高速度時速13公里，車重209公斤，最大酬載量（月表）490公斤，動力來源是兩顆銀－鋅鉀氫氧化物一次式電池(Silver-Zinc Potassium Hydroxide Non-Rechargeable Batteries)，總輸出電力36伏特(Volt)，驅動來源4具輪軸驅動馬達（總動力1馬力），操作時間78小時。月球漫遊載具可摺疊為長1.65公尺，寬1.49公尺，高1.21公尺的尺寸後裝置於登月艙著陸段一側，一艘登月艙可掛載兩輛。
四、勤務艙
北美‧洛克威爾公司(North American Rockwell)製造的勤務艙(SM, Service Module)，全長6.7公尺，直徑3.9公尺，重量6,800公斤。艙內裝設太空艙支援系統(Spacecraft Support Systems)，如在往返月球的航程中，可供應指揮艙電力的與太空人使用的氧氣，裝置有四具TCAC（16具RCS）及一具推力9.2噸的勤務推進系統(SPS, Service Propulsion System)，用於修正飛行姿態、軌道與自月球重返地球時使用。
五、指揮艙
指揮艙(CM, Command Module)為北美‧洛克威爾公司製造，全長3.2公尺，直徑3.9公尺，重量5,900公斤。可供三名太空人乘坐，艙內裝置有航行電腦、各種儀錶，主要是作駕駛艙之用，及為任務準備的實驗器材，並有太空中心為太空人三餐所準備的各式口糧。指揮艙與勤務艙在執行任務時，兩艙組合成指勤艙(CSM, Command & Service Module)又稱為阿波羅號太空艙(Apollo Spacecraft)。指揮艙上設置12具控制滾轉(Roll)與偏航(Yaw)姿態的RCS、降落傘組及充氣浮囊，進入重返階段前指揮艙才會脫離服務艙，在指揮艙穿越大氣後打開降落傘組，降落並漂浮在海面上。
六、緊急逃生系統
波音製造設置在農神五號火箭最頂端的緊急逃生系統(LES, Launch Escape System)，其用途在於火箭發射後，若發生重大故障，可利用此系統帶著指揮艙脫離運載火箭的第三節，以保護太空人。若順利升空到達軌道，緊急逃生系統就被拋棄。
水星計劃(Project Mercury)在1961年5月5日編號MR-3的任務，由美國國家航空暨太空總署(NASA, National Aeronautics & Space Administration)訓練出來首批美國太空人(Astronaut)之一的艾倫．薛波(Alan B. Shepard)乘自由七號(Freedom 7)太空艙，在佛州卡納維爾角(Cape Canaveral)的NASA發射場，升空執行美國首次載人軌道飛行。
美國總統約翰．甘迺迪(John F. Kennedy, 1917-1963)接受太空任務團隊(Space Task Group)的建議後於5月25日發表公開演說，宣佈美國要在1970年以前完成載人登月計劃。於是NASA於1963年起開始緊鑼密鼓的進行阿波羅計劃(Project Apollo)各項相關系統的研發工程主導與系統整合，將美國太空人送上月球(Moon)並安全的返回地球(Earth)為阿波羅計劃的主要目標。水星計劃中的太空人約翰．葛倫(John H. Glenn)，NASA安排為登月計劃的後備組員(Backup Crew)，並擔任飛行諮詢顧問。從1964年起進行的雙子星計劃(Project Gemini)，也是為登月計劃進行相關技術的研發、測試。
爲使目標能早日達成，整個計劃約有四十多萬人、兩萬家公司及民間研究機構、一百二十多所大學參與，NASA並利用當時國際商業機器公司(IBM, International Business Machines)為阿波羅計劃所研發的7090型電腦執行過數千次的模擬飛行，7090型是一套每秒可執行229,000道運算的全電晶體化(fully transistorized)電腦。成爲美國繼研製原子彈(Atomic Bomb)的曼哈頓計劃(Manhattan Project)之後，又一高度綜合性大型科技研發計劃。
貳、登月飛行系統
計劃中的整套登月飛行系統分成由下到上六大部份，每個部份都在阿波羅計劃的飛行任務中肩負重任，只要其中一個部份發生故障或損壞，都會危及整個任務的進行與太空人的生命安全，因此載具系統的每個部份都相當重要。
一、運載火箭
農神五號(Saturn V)是波音公司航太部門(Boeing Aerospace Division.)製造目前世界上最大，推力最強的運載火箭(RL, Rocket Launcher)，為三節式設計，全長110.6公尺，總重量達2941公噸，其中推進劑(Propellants)佔總重量的90%，可將129.3噸的酬載送入軌道，或將48.5噸的酬載送上月球。第一節(S-IC)全長42公尺，直徑10公尺，裝置五具以RP-1煤油(Kerosene)與液態氧(Liquid Oxygen)為推進劑的F-1液態燃料火箭發動機(Liquid Rocket Engine)，單具推力694公噸，總推力達3,470噸，在2分半鐘內就可將推進劑燒完。第二節(S-II)全長25公尺，直徑10公尺，五具以液態氧及液態氫(Liquid Hydrogen)為推進劑的J-2發動機，總推力為465噸；第三節(S-IV B)全長17.8公尺，直徑6.6公尺，裝置一具J-2發動機，推力93噸。直徑6.6公尺，全長1公尺的儀器單元(Instrument Unit)為火箭導引系統所在，裝置在第三節前端的酬載艙中。
二、登月艙
登月艙(LM, Lunar Module)為格魯曼航太公司(Grumman Aerospace)製造，裝置於農神五號第三節火箭前端的防護罩內，是作為登月專用的太空艙，全高7.6公尺，全寬4.8公尺，重14.4噸。由於登月艙是在真空環境下使用，不考慮到氣動力效應，所以外型上有如一隻大蜘蛛。整艘登月艙為兩節式設計，分為返航段(Ascent Stage)與著陸段(Descent Stage)。返航段高4.2公尺，可乘兩名太空人是控制起降的駕駛艙，設置有著陸雷達等航電系統，及一具以液態氫為燃料，推力1.57噸的升空發動機(AE, Ascent Engine)與四具推力束(TCAC, Thrust Chamber Assembly Cluster)，而一具推力束上有四具旋轉控制系統(Rotation Control System)，以控制登月艙飛行姿態。著陸段高3.6公尺，設置一具以液態氦(Liquid Helium)為燃料，推力4.5噸的降落發動機(DE, Descent Engine)，裝設有四具固定式起落架(Landing gear)，起落架伸展時直徑10.6公尺，在其中兩具起落架墊(Landing pad)上裝有月面感覺探針(LSSP, Lunar Surface Sensing Probe)，在探針接觸月面時，降落發動機會自動關閉進行軟登陸。
三、月球漫遊載具
四輪傳動的月球漫遊載具(LRV, Lunar Roving Vehicle)為首輛在月面行駛的車輛，由波音公司與通用汽車公司(GM, General Motors)旗下的戴可電機部門(Delco Electronics Division.)合作研製。車長3.10公尺，車幅1.83公尺，全車高1.14公尺，前後輪軸距2.29公尺，使用直徑81.8公分的鋼絲網輪胎(Wire-mesh wheels)，最高速度時速13公里，車重209公斤，最大酬載量（月表）490公斤，動力來源是兩顆銀－鋅鉀氫氧化物一次式電池(Silver-Zinc Potassium Hydroxide Non-Rechargeable Batteries)，總輸出電力36伏特(Volt)，驅動來源4具輪軸驅動馬達（總動力1馬力），操作時間78小時。月球漫遊載具可摺疊為長1.65公尺，寬1.49公尺，高1.21公尺的尺寸後裝置於登月艙著陸段一側，一艘登月艙可掛載兩輛。
四、勤務艙
北美‧洛克威爾公司(North American Rockwell)製造的勤務艙(SM, Service Module)，全長6.7公尺，直徑3.9公尺，重量6,800公斤。艙內裝設太空艙支援系統(Spacecraft Support Systems)，如在往返月球的航程中，可供應指揮艙電力的與太空人使用的氧氣，裝置有四具TCAC（16具RCS）及一具推力9.2噸的勤務推進系統(SPS, Service Propulsion System)，用於修正飛行姿態、軌道與自月球重返地球時使用。
五、指揮艙
指揮艙(CM, Command Module)為北美‧洛克威爾公司製造，全長3.2公尺，直徑3.9公尺，重量5,900公斤。可供三名太空人乘坐，艙內裝置有航行電腦、各種儀錶，主要是作駕駛艙之用，及為任務準備的實驗器材，並有太空中心為太空人三餐所準備的各式口糧。指揮艙與勤務艙在執行任務時，兩艙組合成指勤艙(CSM, Command & Service Module)又稱為阿波羅號太空艙(Apollo Spacecraft)。指揮艙上設置12具控制滾轉(Roll)與偏航(Yaw)姿態的RCS、降落傘組及充氣浮囊，進入重返階段前指揮艙才會脫離服務艙，在指揮艙穿越大氣後打開降落傘組，降落並漂浮在海面上。
六、緊急逃生系統
波音製造設置在農神五號火箭最頂端的緊急逃生系統(LES, Launch Escape System)，其用途在於火箭發射後，若發生重大故障，可利用此系統帶著指揮艙脫離運載火箭的第三節，以保護太空人。若順利升空到達軌道，緊急逃生系統就被拋棄。
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