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1969年7月16日，黎明之前，美国三位宇航员尼尔·阿姆斯特朗、巴茨·奥德林和米歇尔·科林斯还在安静地睡着，然而其他人都在通宵达旦紧张地工作。在肯尼迪发射台的周围，已经有100多万人搭起了宿营的帐篷，这些来自世界各地的人在等待着观看一项伟大创举：人类将从这里出发，实现登月的梦想。
当太阳升起的时候，宇航员们便被送往发射台，在德克萨斯州休斯顿大控制室内，几百个工作人员正用敏锐的眼睛密切地监视着各种仪器，他们不允许任何微小的事故或毛病发生。
一切准备就绪，世界时间1969年7月16日13时32分“阿波罗11号”随着火光传来震耳的吼声，所有发动机都开动了，观看的人屏住呼吸，瞪大眼睛，注视着火箭徐徐升起。
火箭起飞12分钟后，第一、二级火箭分离，第三级火箭进入绕地球飞行轨道，速度达到7.67千米/秒。
飞船在环绕地球一圈半后，第三级子火箭点火，使飞船加速到10.5千米/秒，让“阿波罗11号”进入地月轨道。3小时17分4秒，指令服务舱从土星5号分离，并旋转180°与第三级火箭内的登月转接器中的登月舱连接，此时距地球17210千米。
宇宙飞船窗外晴空万里，宇航员们从高处留恋地注视着地球上的一切。地球越来越远，渐渐变成远方闪闪发亮的星球，而月球却越来越近，伟大的时刻就要到了。80小时后，阿波罗11号进入绕月球飞行的轨道。宇航员们仔细观察着月面上的一切，并随时向地球控制室报告，终于接到允许着陆的指令。
“阿波罗11”号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱3部分组成。1969年7月20日18时11分，“鹰”号登月舱和“哥伦比亚”号指令舱分离。阿姆斯特朗和奥尔德林操纵登月舱在月球实现软着陆，科林斯独自一人留在“哥伦比亚”上，他在“鹰”号绕垂直轴旋转时对它仔仔细细地检查了一遍，以确保飞行器一切正常。检查过后，科林斯做了一个简单的告别手势便离开了。
科林斯的任务是留在指令舱中并绕月球环行，在以后的24个小时中只能监测控制中心与“鹰”号之间的通讯。如果“鹰”号发生意外并且不能够从月面起飞的话，科林斯就只能独自一人返回地球。
随后，阿姆斯特朗和奥尔德林操纵“鹰”号登月舱推进器并开始下降，登月舱计算机出现的问题，自动驾驶仪把他们带到了一个巨大的环形山，大约有足球场那么大，山坡陡峭，还布满了汽车大小的巨石，那里并不是预期的登陆点。
阿姆斯特朗当机立断，关闭自动驾驶系统，手动控制登月舱绕到一处比较安全的地点登陆，这个过程让他们耗费了宝贵的燃料。登月舱不断下降，阿姆斯特朗在遍布砾石和陨石坑的月面找到一处适合着陆的地方。世界时间1969年7月20日20时17分，阿姆斯特朗和奥尔德林驾驶登月舱稳稳地降落在月球上。
阿姆斯特朗和奥尔德林互相看了一眼，会心地笑了。当时，全球有近10亿人通过电视观看他们的登月过程。美国休斯顿飞行控制中心内鸦雀无声，大家都在静静地等待着。终于，他们听到了阿姆斯特朗的声音：“休斯顿，这里是静海基地。‘鹰’着陆成功。”飞行控制中心顿时爆发出一阵热烈的欢呼声。
在登月舱里，阿姆斯特朗和奥尔德林把手伸过仪表盘，默默地握了一下。他们按预定计划，检查了舱内仪器、燃料装置、氧气供应情况，当一切都经过精确无误地核对后，彼此帮助穿上登月服，等待地面中心指令。
世界时间11969年7月21日2时56分，“鹰”号降落6个半小时后，阿姆斯特朗爬出登月舱的气闸式舱门后，从5米高的进出口缓慢走下9级扶梯，在月球表面留下了第一个人类脚印，并说出了那句世人皆知的名言：“这是我的一小步，却是人类的一大步。”
19分钟后，奥尔德林走出登月舱。他与阿姆斯特朗相比，奥尔德林的感言更真实，他把月球形容为“震慑人心的荒凉”。
阿姆斯特朗和奥尔德林时而用单脚蹦，时而又用双脚跳，两人首先在月球上放置了一块一个金属牌，上面写着：
来自行星地球的人第一次在这里踏上月球。我们是代表全人类和平地来到这里的。
1969年7月
阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上停留了2小时31分钟，除了竖起了一面美国国旗，还放置一台激光反射器、一台月震仪和一个捕获太阳风粒子的铝箔帆，还拍摄了月球表面、天空和地球的照片，采集了22千克的土壤和岩石标本。
7月24日，“阿波罗11”号飞船指挥舱在太平洋夏威夷西南海面安全降落，圆满完成了人类第一次载人登月飞行。宇航员们受到人们隆重热烈的欢迎。
在随后的3年多时间里，阿波罗计划又先后进行了6次载人登月飞行，到1972年12月阿波罗计划的最后一次飞行——阿波罗17号登月为止，先后有12名宇航员登上月球表面。每次阿波罗飞行都对月球表面进行广泛考察，安放了多种科学试验仪器，搜集了大量月球岩石、土壤标本，其中从月球上带回地球的月岩样品就达440公斤。
“阿波罗11号”飞船最大的成果就是第一次实现了载人登月，具有伟大的历史意义。“阿波罗11号”登月成功标志着人类征服自然的一次伟大胜利，是科学技术高度发展的一次展示。
1999年7月20日，美国在华盛顿航空航天博物馆举行仪式，纪念人类首次登月30周年。戈尔副总统在仪式上将“兰利金质奖章”授予首次登上月球的三位美国宇航员。
2012年08月25日，阿姆斯特朗因病逝世，享年82岁。美国总统盛赞他是“美国最伟大的英雄。”