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阿波罗”11号飞船
探月的载人与不载人最重要区别在于是否能“返回”。载人登月首先要保证飞船安全返回，这意味着在实施载人登月计划之前，首先要攻克飞船返回地球的技术。
往返月球飞行是一个极为复杂、要求极高的技术。从早期美国和苏联的载人探月中，我们可以略微看出这个工程有多复杂。
在“阿波罗 11号”载人登月之前，“阿波罗”系列的7-10号分别进行了绕地球轨道飞行，绕月球轨道飞行返回地球，登月舱与母舱（指令舱和服务舱组成）之间的分离、换位与对接试验。其中“阿波罗10号”于1969年5月22日进入了月球轨道，在距月面很近的空中，做了登月舱与母舱分离和对接试验。这次的登月舱离月面最近时只有15.2公里，但并没有在月面着陆。载人飞船可以说是一步一步、小心翼翼地去接近月球的。
在所有的前期试验都成功之后，“阿波罗 11号”才把阿姆期特朗指令长带上了月球，在月球上留下了人类的第一个脚印。
不过事实上，苏联才是第一个成功地进行往返月球飞行的国家。 1968年9月14日，苏联发射了“阳伞5号”月球探测器，在距月面1950公里处绕月飞行，然后返回地球，于9月21日溅落在印度洋上。“阳伞5号”的飞行，是人类历史上往返月球的首次飞行，而在这次飞行中最难解决的是宇宙飞般返回地球时的回收技术。
当卫星飞船从绕地球飞行的轨道上飞回地球时，是从每秒 7.9公里的速度开始减速，再进入大气层的。而宇宙飞船从月球返回时，却要从每秒11公里以上的速度开始减速再进入地球大气层。以这样迅猛的速度重返大气层，宇宙飞船会在刹那间被焚烧殆尽。同时，进入大气层时的冲击力相当大，如果运载宇航员的话，他们会因为突然受到强大的压力而被挤死。
这是载人登月的最难克服点之一。
经过计算，科学家发现，只有当从月球返回的宇宙飞船 以 5°至7°的角度进入大气层，才是最安全的。简单地说，这是因为，假如宇宙飞船以小于 5°的角度进入大气层的话，飞船会刚掠过大气层外层便再次飞向宇宙。而以大于7°的角度进入大气层的话，宇宙飞船则会与大气层摩擦而烧为灰烬。2°，这么小的角度，从月球载人返回真的是考验实力与智慧的事。
飞船往返月球飞行路线图：大球表示地球，小球表示月球。实线表示从地球到月球的飞行轨迹，虚线表示从月球返回的路线：（1）从地球起飞进入地球轨道；（2）脱离地球轨道；（3）转向月球轨道；（4）飞向月球；（5）进入月球轨道并绕月球轨道飞行；（6）登月舱降落月表；（7）登月舱从月球起飞进入月球轨道并在月球轨道上与指令舱对接；（8）转向地球轨道；（9）飞向地球；（10）进入地球大气层；（11）探测器溅落回收。