登月计划一宣布，“阿波罗”计划的工作人员就面临如何既要满足目标，又要减少生命危险，降低成本，符合技术要求和航天员条件的一系列登月工程设计。为此考虑了四个登月方案。
直接登月：航天器作为一个单元发射，直接飞向月球和降落，把着陆级留月面，再返回地球。该计划需要一个极其强大的运载火箭，即当时计划中的“新星”运载火箭。
地球轨道会合：多次发射，将登月航天器各部分和推进剂各单元升空，在地球轨道上组装成单一航天器，然后推进组合单一航天器逃逸地球轨道，飞向月球。
月面会合：先后发射两个登月航天器，一个是携带推进剂的自动登月航天器，另一个是载人登月航天器。在载人登月航天器返回地球前，推进剂从自动登月航天器注入载人登月航天器。
月球轨道会合：一枚“土星”运载火箭发射一艘载人飞船，该飞船包括指令/服务舱和登月舱。指令/服务舱留月球轨道，由上升级和下降级组成的月球舱登月。只有月球舱的上升级上升，与月球轨道上的指令/服务舱交会对接，对接后放弃登月舱上升级，然后返回地球。该方案只有飞船的一小部分登月，最小化从地球发射的总质量。和极小化返回地球质量。(www.xing528.com)
1961年初，NASA倾向于直接登月方案。因为月球轨道会合虽好，但是需要天方夜谭的交会和对接技术。许多人担心在月球轨道上交会对接的可能性。但是兰利研究中心的John Houbolt等人强调月球轨道会合减少重量的重要性。
从1960到1962年，Houbolt一直坚持月球轨道会合是一个有效、实际的选择。John C.Houbolt向NASA领导们阐述月球轨道会合是20世纪60年代结束之前登月和返回地球的最便宜、最快和最容易的方法。
图6-4 John Houbolt在解释月球轨道回合
最后，1962年7月11日NASA宣布采用月球轨道会合方案。对此，太空历史学家James Hansen写道：“1962年如果NASA没有采用这一少数人顽固坚持的建议，美国可以达到月球，但肯定不会在60年代末肯尼迪总统预定的目标日期。”
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