这张老照片中是正在进行组合的LM-1的上升级,它要安装在下降级上面,然后作为整体装在火箭上发射升空。“阿波罗”工程中,登月舱代号是LM,这是Lunar Module的缩写,LM-1是第一艘登月舱,也是第一艘发射升空的登月舱:1968年1月22日“土星”1B运载火箭把LM-1发射到太空,那次任务代号“阿波罗”5,是首次登月舱不载人飞行。飞行计划是进入地球轨道后,LM-1与S-IVB助推段分离,开始进行在轨测试:测试内容是先启动下降发动机,然后在组合体构型下启动上升级发动机,确保它能在这种状态下点火。这个试验内容被团队称作Fire in hole(看战争片的朋友肯定知道,这是向坑洞等密闭空间内投掷手雷等爆炸物的代号),它的意义在于如果登月航天员在最后关头放弃登月行动,可以先关闭下降级发动机,把控制和电力切换到上升级,然后在两者连接的情况下启动上升发动机,准备重新进入月球轨道与指令舱对接。但是测试不出意外地还是出了意外,LM-1绕轨道运行两圈后,下降发动机开始点火,计划点火工作时间39秒。然而,发动机仅仅工作了4秒钟就被强行中断,因为导航计算机监测到飞船速度偏低。之所以发生这样的问题,是因为计算机认定发动机系统中的一个阀门存在泄漏问题,因此一直没有启动它,直到发动机点火时才启动——这就意味着燃料通过阀门到达发动机的过程变得缓慢,延迟了加速效果。所幸地面控制部门当机立断,决定采用手动控制遥控方式的备选试验方案,虽然上升级在发动机点火后由于导航系统问题,一度失去控制,但总算还是实现了原定测试目标。最后上升级和下降级很快在大气阻力作用下重新落回大气层,双双烧毁。
此后美国继续快马加鞭,“阿波罗“6号任务完成了“土星”5地月转移轨道载荷能力测试,“阿波罗”7号接着进行了首次飞船载人测试,“阿波罗”8号完成了首次载人环月飞行,不过6、7、8三次飞行都没有携带真正的登月舱。1969年3月的“阿波罗”9号任务中,“土星”5首次搭载包括阿波罗飞船和登月舱在内的全构型登月系统载人升空,在地球轨道上完成测试。1969年5月的“阿波罗”10号任务完成了载人登月的多要素预演:载人登月系统进入环月轨道后,两名航天员驾驶登月舱与指令舱分离,下降到距离月表不足15公里的高度,然后再度升高轨道与指令舱对接,航天员转移回指令舱后,飞船向地球返航。再往后,就是最为著名的“阿波罗”11载人登月任务了。