"Lunar Orbiter IV" ("Lunar Orbiter D") отправился к Луне 4 мая 1967 года. Этот аппарат не должен был подбирать места для посадок модулей "Apollo" с его помощью предполагалось фотографирование с полярной селеноцентрической орбиты всей видимой стороны Луны и некоторых районов обратной стороны для составления карты Луны. 11 мая по команде начался первый сеанс съемки. 26 мая фотографирование прекратилось из-за неполадок в системе обработки пленки. К 1 июня передача снимков завершилась — всего было получено 163 пары снимков. Фотографирование охватило около 99 % поверхности Луны с разрешением на порядок большим, чем обеспечивается телескопами при наблюдении с Земли. Земные астрономы впервые увидели снимки полярных районов Луны, сделанные почти вертикально. Для определения возможного влияния аномалий гравитационного поля Луны на орбиту, "Lunar Orbiter IV" предполагали перевести на более низкую орбиту. 8 июня был осуществлен маневр, но 24 июля связь с аппаратом была потеряна. 6 октября "Lunar Orbiter IV" упал на Луну под действием гравитационных сил.

Очередной, и последний, орбитальный аппарат "Lunar Orbiter V" ("Lunar Orbiter Е") должен был выполнить повторное фотографирование пяти участков лунной поверхности, которые по телекадрам, переданным предыдущими аппаратами "Lunar Orbiter", были признаны потенциально пригодными для посадки лунного модуля корабля "Apollo". Запуск состоялся 1 августа 1967 года. 18 августа съемка была закончена, а передача снимков на Землю завершилась в начале сентября. Всего было получено 212 пар снимков. До конца января 1968 года аппарат передавал данные о метеорной и радиационной обстановке, использовался для юстировки средств командно-измерительного комплекса по программе "Apollo". 31 января 1969 года была произведена операция по уничтожению аппарата — "Lunar Orbiter V" упал в экваториальной части видимой стороны Луны, на одном из участков, выбранных для посадки лунной кабины корабля "Apollo". Обломки собирались использовать в качестве ориентира для астронавтов.

Таким образом, к началу 1968 года была завершена десятилетняя программа США по изучению Луны и окололунного пространства автоматическими аппаратами. Исследования дали американцам уверенность в том, что полет человека на Луну вполне возможен. Больше того, были определены участки для посадки лунных модулей кораблей "Apollo". В отличие от своих литературных предшественников, первые межпланетные путешественники собирались отправиться не в "слепой полет", а имея на руках достаточно подробные карты.

ПРОГРАММА "APOLLO"

Мобилизация ресурсов США на реализацию первой пилотируемой экспедиции на Луну была сравнима с первоочередными программами военного времени, в первую очередь с атомным проектом. На ракеты-носители "Saturn" и корабли "Apollo" было ассигновано 19,4 миллиарда долларов в ценах тех лет, а вместе с техническими и стартовыми комплексами и испытательными стендами программа обошлась в 24 миллиарда долларов. В самый напряженный период, в 1966–1967 годах, на "Apollo" приходилось около 70 % бюджета НАСА. В работах участвовало почти полмиллиона человек и около двадцати тысяч фирм.

Местом старта лунных экспедиций был выбран район мыса Канаверал во Флориде, где уже работал ракетный испытательный полигон ВВС США. Побережье к северу от него и часть острова Меррит занял созданный в июле 1962 года Центр стартовых операций НАСА (в ноябре 1963 года его переименовали в Космический центр имени Кеннеди).

В мае 1963 года на острове Меррит заложили фундамент гигантского монтажно-испытательного корпуса — здания вертикальной сборки высотой 165 м. Два года спустя его уже сдали под монтаж оборудования. В 5 км от него, на берегу океана, в 1963–1966 годах были выстроены два стартовых комплекса, LC-39A и LC-39B, для ракет "Saturn V". Еще два комплекса, LC-34 и LC-37B, были построены для ракет "Saturn I" и "Saturn III".

При разработке такой грандиозной ракетно-космической системы, как "Saturn-Apollo", центральной становилась проблема надежности. И программа отличалась беспрецедентным размахом стендовой наземной отработки как отдельных блоков, так и всего комплекса в целом.

На создание стендовой базы потребовалось около пяти лет: три года — на проектирование, два — на строительство. Противники строительства полномасштабных стендов считали такую методику весьма неразумной и затратной, но она принесла свои плоды. И одно из важнейших событий программы "Apollo" произошло 16 апреля 1965 года, когда на стенде была испытана первая ступень ракеты "Saturn V" в полной сборке. Именно на такой стенд у Сергея Павловича Королева не хватило денег, что и привело к краху проекта ракеты "Н-1".

Имея столь надежную гарантию по проверке сверхтяжелых ракет, Джордж Эдвин Миллер (р. 1918), ставший в сентябре 1963 года шефом Управления пилотируемых полетов НАСА, предложил отказаться от постепенной летной отработки "Saturn V" (сначала первая ступень, потом — вторая) и готовить первый пуск сразу с тремя готовыми ступенями и кораблем. На все возражения специалистов у Миллера был мощный довод: при традиционном порядке летно-конструкторских испытаний высадка на Луну до конца десятилетия нереальна.

Тем временем вовсю шла подготовка к запускам ракет серии "Saturn".

Новый носитель родился в 1957 году из работ группы Вернера фон Брауна по объединению ракет "Redstone" и "Jupiter" в связку "Juno V". К 1959 году проект выкристаллизовался в "Saturn" (связка баков, оснащенная восемью двигателями — улучшенными вариантами двигателей ракет "Thor" и "Jupiter").

Первый "Saturn I", стартовавший с мыса Канаверал 27 октября 1961 года, имел массу около 420 т. Рабочей у ракет этой серии ("Block I") была лишь первая ступень; макеты верхних ступеней несли балласт (воду) общей массой 86 т. При втором запуске, 25 апреля 1962 года, макеты верхних ступеней были подорваны, и балласт рассеялся в верхней атмосфере гигантским облаком ледяных кристаллов, которое специалисты могли наблюдать в течение нескольких секунд. При полете 16 ноября 1962 года проверялись тормозные ракеты отделения первой ступени.

С завершением экспериментальных запусков "одноступенчатого" варианта ракеты пришло время "оживить" вторую ступень, чтобы выйти на орбиту. Первый "двухступенчатый" вариант "Block II" взлетел с мыса Канаверал 29 января 1964 года. Новый носитель вывел на орбиту модуль проверочного оборудования и носовой конус ракеты "Jupiter", заполненный песком. В следующем пуске, 28 мая 1964 года, проверялась работа системы спасения корабля "Apollo", пока еще с макетом основного блока.

16 февраля 1965 года "Saturn I" вывел на орбиту рабочий полезный груз — исследовательский спутник "Pegasus 1". Второй "Pegasus" отправился в космос 25 мая, третий — 30 июля.

По завершении первого цикла запусков перешли ко второму — к летным испытаниям ракеты-носителя "Saturn 1В". Ее первая ступень была облегченной версией "Block II" ракеты "Saturn I", а новая вторая ступень оснащалась одним двигателем "J-2".

Первый запуск состоялся 26 февраля 1966 года. В суб-орбитальном полете, который продолжался 32 минуты, были проверены обе ступени ракеты и теплозащитный экран корабля "Apollo". Также прошел испытание беспилотный основной блок, предназначенный для орбитальных миссий (так называемый "Apollo Block I"). За исключением нареканий к работе наземных систем, неполадок при этом запуске не было.