美国总统布什1月14日提议，争取最早在2015年，最晚不超过2020年让美国宇航员重返月球，并在月球上建立科研基地，为下一步将人类送上火星甚至更远的星球做准备。这一太空新计划被视为可以和美国前总统肯尼迪在1961年宣布的“阿波罗计划”相提并论的重大动议。

阿波罗计划是美国国家航空和航天局在上世纪六七十年代完成的登月计划。阿波罗计划采用月球轨道交会法，用强大的土星五型运载火箭把50吨重的航天器送入月球轨道。航天器本身装有较小的火箭发动机，当它接近月球时，能使航天器减速进入绕月轨道。而且，航天器的一部分———装有火箭发动机的登月舱能脱离航天器，载着宇航员登上月球，并返回绕月轨道与阿波罗航天器结合。

第一次载人阿波罗飞行由于发生悲惨事故而被推迟。当时在一次发射演习过程中，航天器突然着火，造成3名宇航员死亡。随后，经过几次不载人的地球轨道飞行之后，1968年10月11日阿波罗7号终于载着3名宇航员绕地球飞行了163圈。

迈出载人月球探测第一步的是阿波罗8号，它从绕地球轨道进入绕月球轨道，在完成绕月飞行后安全返回地球。之后，阿波罗9号在绕地球轨道上进行了长时间飞行，并对登月舱进行进一步检验。阿波罗10号则飞入绕月球轨道，并使登月舱下降到离月球表面15公里以内，以检验其性能。

1969年7月阿波罗11号终于在月球着陆，使逐步推进的阿波罗登月计划达到高潮，阿姆斯特朗也成为登陆月球第一人，美国在月球探测中取得了最为辉煌的成果。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，其中1970年4月发射的阿波罗13号，虽因氧气瓶爆炸发生事故，但仍然安全回到了地球。

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。这一系列“访问”大大丰富了人类对月球的认识。各次阿波罗飞行都对月球表面进行广泛考察，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。阿波罗飞行同时把许多仪器安装在了月球上，进行科学研究，如太阳风实验和月震测量等。