起飞后12分钟,第一级和第二级火箭与航天器分离,第三级火箭被送入绕地球轨道。在绕地球轨道飞行修正和检查后,第三级火箭重新点火,飞船迅速超过第二宇宙速度,飞向月球。
25小时后飞越地球-一月系统中点,61小时后到达地球和月球重力相等的平衡点。之后飞船开始在月球引力下运动,75小时后到达距离月球500-600公里的上空进入绕月轨道。
阿波罗飞船有三个部分:指挥舱、服务舱和登月舱。7月21日,登月舱和两名宇航员在月球表面缓慢着陆。另一名宇航员继续在指挥舱中绕月球飞行。22日探月结束,登月舱上升段起飞,与指挥舱对接。登陆月球的两名宇航员再次进入指挥舱。一个小时后,登月舱与指挥舱分离,登月舱落回月球表面。宇航员进行了一次月球地震测试。至此,服务舱的火箭开始工作。进入大气层时,服务模块与指挥模块分离。服务舱穿越大气层后坠毁。7月24日,指挥舱重返地球大气层,降落在太平洋。返回地面的指挥舱只有5600公斤重。
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