Корабль включал в себя командный модуль (образец 107) и лунный модуль (образец LM-5). Для командного модуля астронавты выбрали позывной «Колумбия» («Columbia»), для лунного модуля — «Игл» («Eagle» — Орёл). Вес корабля 43,9 т. «Колумбия» — название статуи на здании Конгресса в Вашингтоне и корабля, в котором летели на Луну герои Жюль Верна. Эмблема полёта — орёл над поверхностью Луны, держащий в когтях оливковую ветвь. Для запуска использовалась ракета Сатурн-5 (образец AS-506). Цель полёта была сформулирована следующим образом: «Совершить посадку на Луну и возвратится на Землю»
Задачи полёта
Предусматривали посадку на Луну в западной части Моря Спокойствия (База Спокойствия), сбор образцов лунного грунта, фотографирование на поверхности Луны, установку на Луне научных приборов, проведение телевизионных сеансов с борта корабля и с поверхности Луны. Программа полёта была выполнена полностью.
Предстартовая подготовка и старт
За шесть суток до расчётной даты старта была обнаружена течь в одном из баллонов сжатого гелия, размещённых в баке окислителя первой ступени ракеты-носителя. Два техника забрались в бак и, затянув гайку на баллоне, ликвидировали течь. Далее предстартовая подготовка протекала без происшествий и даже более гладко, чем у всех предыдущих пилотируемых кораблей «Аполлон».
В Центре управления запуском среди почётных гостей присутствовал бывший президент США Джонсон, вице-президент Агню и пионер немецкой ракетной техники 75-летний Герман Оберт. На космодроме и в прилегающих районах старт наблюдало около миллиона человек, а телевизионную трансляцию старта смотрел примерно один миллиард человек в различных странах мира.
Корабль Аполлон-11 стартовал 16 июля 1969 г. в 13 часов 32 минуты по Гринвичу на 724 мс позже расчётного времени.
Двигатели всех трёх ступеней ракеты-носителя отработали в соответствии с расчётной программой, корабль был выведен на геоцентрическую орбиту, близкую к расчётной.
Второй старт и полёт к Луне
После выхода последней ступени ракеты-носителя с кораблём на начальную геоцентрическую орбиту экипаж в течение примерно двух часов производил проверку бортовых систем.
Двигатель последней ступени ракеты-носителя был включён для перевода корабля на траекторию полёта к Луне в 2 часа 44 минуты 22 секунды полётного времени и проработал 347 секунд.
В 3 часа 26 минут полётного времени начался манёвр перестроения отсеков, который завершился с первой попытки через семь минут.
В 4 часа 30 минут полётного времени корабль (командный и лунный модуль) отделился от последней ступени ракеты-носителя, отдалился от неё на безопасное расстояние и начал самостоятельный полёт к Луне.
По команде с Земли был произведён слив компонентов топлива из последней ступени ракеты-носителя в результате чего ступень в дальнейшем под влиянием лунного притяжения вышла на гелиоцентрическую орбиту, где и находится до настоящего времени.
Во время телевизионного сеанса, начавшегося примерно на 55 часу полёта, Армстронг и Олдрин перешли в лунный модуль для первой проверки бортовых систем.
Пасадка На Луну
Корабль достиг лунной орбиты примерно через 76 часов после старта. После этого Армстронг и Олдрин начали готовится к отстыковке лунного модуля для высадки на лунную поверхность.
Командный и лунный модули были расстыкованы примерно через сто часов после старта. В принципе было возможно использование автоматических программ вплоть до момента посадки, однако Армстронг ещё до полёта принял решение, что на высоте примерно ста метров над лунной поверхностью он перейдёт на полуавтоматическую программу управления посадкой объяснив своё решение следующей фразой: «Автоматика не знает как выбирать посадочные площадки». Фактически Армстронг перешёл на ручной режим управления спуском гораздо раньше, поскольку бортовой компьютер работал с перегрузкой, и всё время горел аварийный сигнал, нервироваший экипаж, несмотря на заверения наземного оператора, что на сигнал можно не обращать внимания (позже оператор, принявший решение не смотря на аварийные сигналы, не отказываться от посадки на Луну, получил специальную награду NASA).
Послеполётный анализ показал, что перегрузка компьютера была вызвана тем, что, помимо управления посадкой, требовавшей 90 % мощности компьютера, на него было возложено управление радиолокатором, обеспечивающим встречу с командным модулем на орбите, что требовало ещё 14 % мощности. Для последующих полётов лунных экспедиций по программе «Аполлон» логика компьютера была изменена.
Необходимость перехода на полуавтоматическую программу управления возникла ещё и потому, что автоматическая программа вела лунный модуль на посадку в кратер диаметром около 180 метров, заполненный камнями. Армстронг принял решение перелететь кратер, опасаясь, что лунный модуль перевернётся при посадке.
Лунный модуль прилунился в Море Спокойствия 20 июля в 20 часов 17 минут 42 секунды по Гринвичу. В момент посадки Армстронг передал: «Хьюстон, говорит База Спокойствия. „Орёл“ сел».
Пребывание на Луне
Астронавты произвели операции, имитирующие старт с Луны, убедились, что бортовые системы исправны. Ещё в период обращения по селеноцентрической орбите астронавты попросили разрешения отказаться от запланированного периода отдыха, после посадки медицинский руководитель полёта дал такое разрешение, посчитав, что нервное напряжение, по-видимому, всё равно помешало бы астронавтам заснуть перед выходом на Луну.
Внешняя бортовая камера, установленная на лунном модуле, обеспечила прямую трансляцию выхода Армстронга на лунную поверхность. Армстронг спустился на поверхность Луны 21 июля 1969 года в 02 часа 56 минут 20 секунд по Гринвичу. Спустившись на поверхность Луны он произнёс следующую фразу: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества».