1969年7月，阿波罗11号的阿姆斯特朗与奥尔德林登上月球，迈出了“人类的一大步”。两名宇航员在月球上度过了21小时36分。他们*星条旗；放置了一个激光角反射镜和月震仪；从着陆器附近采集了20千克玄武岩、角砾岩石和一些月壤；与尼克松总统通了电话、还拍了许多照片和视频录像带；甚至还通过无线电向地球传送了宇航员在月面活动的影像。
阿波罗11号宇航员月面活动录像
在干完所有事情后，两名宇航员回到代号为“鹰”的着陆器，准备回到地球。就在这时候，奥尔德林的航天服把仪表板上一个控制发动机开关的手柄给碰断了，如果开关打不开，上升火箭无法供电，“鹰”就没办法离开月球。两名宇航员折腾了好一会儿，出了许多汗，最后用一支笔插进去把开关给拧开了。
奥尔德林用这支笔触发了开关
国际标准时间7月21日17:54:00，随着爆炸螺栓解锁，“鹰”从月球表面腾空而起，向上进入环月轨道；21:24与等候在环月轨道上的“哥伦比亚”指令舱会合；21:35两舱成功对接；23:41“鹰”被抛弃，阿波罗飞船开始返回地球；7月24日，阿波罗返回舱溅落在太平洋上。
阿波罗11号在环月轨道上纯手动对接
阿波罗11号登月的整个过程出乎意料地顺利。除了奥尔德林将开关碰断又奇迹般地用一支笔挽救了“鹰”之外，另一个可以拿出来说道的波折发生在地面：在阿波罗飞船返回的过程中，关岛地面站的天线“轴承卡住了”，为了保证通讯畅通，站长先生10岁的儿子格雷格站了出来，用他的小手伸入机器为轴承抹上黄油，再一次拯救飞船。为此阿姆斯特朗特意向这个孩子表达了感谢。
美国是如何做到的？经常有人以阿波罗登月为例，说美国科技领先我们50年。那么50年前美国人究竟是如何做到这一切的？
宇航员在月面上放置地震仪
从大环境讲，当时正处于美苏全方位争霸的时期，苏联在太空探索方面先行一步，他们第一个发射了人造地球卫星，第一个将宇航员加加林送入太空，第一个发射了环月卫星并在月球实现了无人探测器软着陆。美国作为当时世界上新兴超级大国自然不甘人后，肯尼迪总统发誓要在1970年前将人类送上月球。
鉴于上世纪六十年代的主流计算机仍处于庞大笨重的电子管时代，晶体管是新生事物，由几个晶体管集合而成的集成电路刚刚被发明，即便是美国也没有能力实施远距离的无人深空探测，因为这需要计算机强大算力支持，并且这台计算机要足够小足够轻，没有人能做得到。
1960年代计算机部件快速发展，阿波罗依然采用磁芯存储器
解决问题的唯一办法是人。用经过长时间反复训练的人来完成本应由计算机完成的大量工作，算计力有限的算机则作为辅助工具进行弹道运算，而将人送上月球就需要依赖庞大的运载火箭。
冯·布劳恩与土星五号引擎
二战之后，美国和苏联从德国网罗了一大批科学家，其中就包括著名的航天科学家冯·布劳恩。在他的领导下，美国打造出了空前绝后的F-1火箭发动机和同样空前绝后的“土星五号”运载火箭。美国人的思路是这样：既然我无法实现登月的自动化，干脆就用大火箭把人送上天，让人去充当传感器和计算机，这样一举多得。
如果你翻一翻阿波罗计算机留下来的档案文件，就会赫然发现，阿波罗的宇航员们个个都是"话痨"，他们与休斯顿中心的通话从来就没中断过，事无巨细都会与地面沟通，包括听到了什么声音、哪个指示灯亮了、将要拨动哪个开关等等，简直是“口水多过茶”，无线电因此成了阿波罗机组的生命线。
宇航员通过语音与休斯顿密切沟通
最原始的导航尽管月球是距离地球最近的一颗星，但38万公里的距离对于人类来说依然是征途漫漫。中国古人说“失之毫厘谬以千里”，用在登月之旅上是一点也不为过。阿波罗的宇航员是怎么把飞船开到月球又准确登陆的呢？
首先，NASA让麻省理工学院和雷神、IBM公司一起联合打造了几台导航计算机，分别装在土星五号火箭、阿波罗指令舱（返回舱）和着陆器-上升器组合体“鹰”里。这几台计算机主要用于计算火箭弹道，调整发动机推力及控制方向。
阿波罗指令舱控制面板密布开关，中部偏右是导航计算机
但那时候计算机的算力和存储量不仅不如今天的一台计算器，甚至比一张音乐贺卡的芯片还差，你不能指望它做太多的事情。阿波罗登月主要依靠人。
在阿波罗飞船里安装了复杂的光学观测设备，包括带刻度的望远镜、还有可调节的太空六分仪。宇航员需要记住太空中一些恒星的位置，以及它们与太阳、月亮的相互关系，用望远镜和六分仪测量角度，再把参数手动输入计算机，看飞船是不是偏离了目标。
宇航员依赖六分仪和星图导航
而在登月的过程中，宇航员则需要记住登月舱下方月球表面的地形地貌，哪儿有一座山、哪儿有一个坑、哪儿有一条沟，用六分仪瞄准它，再用计算机计算。当计算机死机时，宇航员需要手动控制操纵杆引导飞船着陆，当然，这时候宇航员很忙，他们没时间再去翻厚厚的导航日志。因此在长时间的地面训练中，宇航员需要反复对照画师们画在墙上的月面照片，把它背下来并谙熟于心。
宇航员需要记住月面地形以便手动降落和起飞
50年前美国能完成嫦娥五号的任务吗？答案显然是：不能。
50年前的科学技术水平尽管已经突飞猛进，但完全无法做到自动化和智能化。当时的美国为了夺得太空竞赛的领先地位，不惜血本打造强大推力的土星五号飞船，将人送上太空、以人的眼睛代替传感器、以人的大脑代替计算机、以人的双手代替自动控制设备，加上地面强大通信能力的密切配合，才能实现载人登月的壮举。
而对于月球无人软着陆、月面无人探测、采样和封装、月球轨道无人控制、交会对接等等技术，你首先需要的是高灵敏度的传感器和控制器、强大的计算机、部分人工智能、地面精准遥测技术以及高速超远程无线数字通信支持。而这一切在上世纪六七十年代都是无法想象的。
阿波罗11号拍摄的地球更漂亮
在阿波罗计划结束后的几年里，苏联人一共完成了三次月面无人采样和返回，他们采用的办法是上升器跳过环月轨道接力，直接从月球表面发射回到地球。在严格的荷载限制下，月球-24号飞船仅取回170.1克月壤样本，但这已经是相当了不起的航天科学成就了，美国一次也没有做。
时代在发展，科学在进步，美国在月球探索上确实曾经走在世界的前面。同时我们也看到，四十多年来美国人再没有踏足过月球，未来十年他们也没有能力再次回到那里。我们正迎头赶上，嫦娥五号不仅实现了月球采样返回，同时也为将来可能的载人登月完成了技术验证，只要我们愿意，就必然能够做到。
嫦娥五号月面起飞返回地球
我们的征途是星辰大海！
