Ao longo do programa Apollo, a NASA recorreu a dois tipos de foguetões. As primeiras missões usaram o Saturn IB. Da altura de um prédio de 22 andares, este foguetão era menos potente e era feito de duas partes. Foi utilizado para testar a nova cápsula Apollo na órbita da Terra.

Nos outros voos já foi usado o Saturn V, mais potente, constituído por três estágios e que era tão alto quanto um prédio de 36 andares.

A missão Apollo 11 foi lançada de Cape Kennedy, a 16 de julho de 1969, transportando o comandante, Neil Armstrong, o piloto do módulo de comando Columbia, Michael Collins e o piloto do módulo lunar Eagle, Edwin "Buzz" Aldrin.

Duas horas e 44 minutos depois do lançamento, o estágio S-IVB do Saturn V reacendeu para uma segunda queima de perto de seis minutos, colocando a Apollo 11 numa órbita translunar. O módulo de comando e serviço Columbia separou-se e, após algumas manobras, encaixou com o módulo lunar Eagle. Decorriam quatro horas e 40 minutos de voo quando o estágio S-IVB se injetou na órbita heliocêntrica.

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O módulo de comando Columbia foi desenhado para este programa. Era uma cápsula construída para transportar três astronautas até à Lua e depois trazê-los de volta. Maior que a nave usada nos programas Mercury e Gemini, permitia que os astronautas se movimentassem. A área da tripulação tinha um espaço idêntico ao de um carro ligeiro.

A missão Apollo 11 era ainda constituída pelo módulo lunar Eagle destinado, tal como o nome indica, a pousar no satélite natural da Terra – e depois a regressar à “nave mãe” Columbia. Aqui já só havia lugar para dois tripulantes, que foram Neil Armstrong e Buzz Aldrin e que pisariam a Lua quatro dias depois.

Neste período de tempo, houve uma primeira transmissão televisiva a cores, a 17 de julho, direito a vestir os fatos espaciais para “subir” até à Eagle, verificar o módulo lunar e fazer uma segunda transmissão televisiva, a 18 de julho, e para a primeira manobra de inserção na órbita lunar, a 19 de julho.

Dia 20 de julho de 1969, Neil Armstrong e Buzz Aldrin entraram novamente no módulo lunar, fizeram as verificações finais, e, às 100 horas e 12 minutos de voo, o Eagle separou-se da Columbia.

Cerca de duas horas e 45 minutos depois, parcialmente pilotada em modo manual por Armstrong, a Eagle alunou no Mar da Tranquilidade, depois de se ter distanciado da zona inicialmente prevista.

O comandante da missão foi o primeiro homem a pisar “outro mundo”, e a descrever a sensação com as palavras "um pequeno passo para um homem, um gigantesco salto para a humanidade", um momento a que cerca de 650 milhões de pessoas de todo o mundo já terão assistido.

Passadas 21 horas e 36 minutos da alunagem, Neil Armstrong e Buzz Aldrin voltaram para junto de Michael Collins que permaneceu na nave-mãe, em órbita. A tripulação regressou à Terra a 24 de julho.

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