Apollo 11

Latar belakang

Pada akhir 1950-an dan awal 1960-an, Amerika Serikat terlibat dalam Perang Dingin, persaingan geopolitik dengan Uni Soviet. Pada tanggal 4 Oktober 1957, Uni Soviet meluncurkan Sputnik 1, satelit buatan pertama. Keberhasilan Soviet yang mengejutkan ini memicu kekhawatiran dan imajinasi di seluruh dunia. Peristiwa ini membuktikan bahwa Soviet memiliki kemampuan untuk meluncurkan senjata nuklir dengan jarak antarbenua, dan mengancam keunggulan militer, ekonomi, dan teknologi Amerika. Hal ini memicu munculnya krisis Sputnik dan menyulut Perlombaan Antariksa. Presiden Dwight D. Eisenhower menanggapi tantangan Sputnik Soviet dengan membentuk National Aeronautics and Space Administration (NASA), dan memulai Proyek Mercury, yang bertujuan menerbangkan manusia menuju orbit Bumi. Tetapi pada 12 April 1961, kosmonot Soviet Yuri Gagarin menjadi manusia pertama yang berada di luar angkasa, dan yang pertama mengorbit Bumi. Keberhasilan ini menjadi pukulan bagi harga diri Amerika. Sebulan kemudian, pada 5 Mei 1961, Alan Shepard menjadi orang Amerika pertama yang berada di luar angkasa setelah berhasil menyelesaikan perjalanan suborbit selama 15 menit. Setelah diselamatkan dari Samudra Atlantik, ia ditelepon dan diberi ucapan selamat oleh penerus Eisenhower, John F. Kennedy.
Kennedy bertekad menjadikan Amerika Serikat lebih unggul daripada negara-negara lain, dan anggapan dunia mengenai kekuatan Amerika setidaknya terbukti secara aktual. Oleh sebab itu, ia tidak terima jika Soviet lebih unggul dalam bidang penjelajahan antariksa. Ia bersikeras bahwa Amerika Serikat harus berjuang, dan mencari tantangan yang memaksimalkan peluang AS untuk memenangkan Perlombaan Antariksa. Karena Uni Soviet memiliki kendaraan peluncur dengan kemampuan angkat yang lebih canggih, AS memerlukan teknologi yang melebihi kemampuan peroketan yang ada—ketika AS dan Soviet memulainya dari posisi seimbang; teknologi antariksa yang spektakuler, bahkan jika teknologi tersebut tidak dibenarkan atas dasar militer, ekonomi atau sains. Setelah berkonsultasi dengan para pakar dan penasihatnya, Kennedy memutuskan untuk memulai sejumlah proyek.

Pada tanggal 25 Mei 1961, Kennedy berpidato di hadapan Kongres Amerika Serikat mengenai "Keperluan Nasional yang Mendesak" dan menyatakan:
Saya percaya bahwa bangsa ini harus bertekad mencapai tujuan, sebelum dekade ini berakhir, untuk mendaratkan manusia di Bulan dan memulangkannya dengan selamat ke Bumi. Tidak ada proyek antariksa tunggal pada masa ini yang begitu berkesan bagi umat manusia, atau begitu penting bagi penjelajahan antariksa jangka panjang; dan tidak ada hal yang terlalu sulit atau mahal untuk diraih. Kita berencana mempercepat pengembangan wahana antariksa Bulan yang layak. Kita berencana mengembangkan penguat bahan bakar cair dan padat alternatif, jauh lebih besar daripada yang sedang dikembangkan saat ini, sampai bisa ditentukan mana yang lebih unggul. Kita berencana menambah anggaran untuk pengembangan mesin lainnya dan penjelajahan tak berawak – penjelajahan penting untuk mencapai tujuan yang tidak akan pernah dilupakan oleh bangsa ini: keselamatan orang yang pertama kali melakukan penerbangan berani ini. Tetapi sebenarnya, tidak hanya seorang manusia yang akan pergi ke Bulan – tetapi seluruh bangsa. Kita semua harus berusaha keras untuk mengirimkan orang kita ke sana.
— Pidato Kennedy di hadapan Kongres
Meskipun demikian, rencana program ini ditentang oleh kebanyakan warga Amerika dan dijuluki "moondoggle" oleh Norbert Wiener, seorang matematikawan di Massachusetts Institute of Technology. Upaya untuk mendaratkan manusia di Bulan kemudian dinamai Proyek Apollo.
Keputusan awal dan penting dalam proyek ini adalah memilih rendezvous orbit Bulan antara pendaratan langsung dan rendezvous orbit Bumi. Rendezvous antariksa adalah manuver orbit tempat dua wahana antariksa bernavigasi melalui angkasa dan bertemu kembali. Pada bulan Juli 1962, kepala NASA James Webb mengumumkan bahwa proyek ini akan menggunakan rendezvous orbit Bulan dan wahana antariksa Apollo akan memiliki tiga bagian utama: modul komando (CM) yang dilengkapi kabin untuk tiga astronaut dan menjadi satu-satunya bagian yang kembali ke Bumi; modul servis (SM) yang mendukung modul komando dengan daya dorong, daya listrik, oksigen, dan air; serta modul lunar (LM) yang memiliki dua kapsul—kapsul bawah untuk mendarat di Bulan dan kapsul atas untuk membawa astronaut kembali ke orbit Bulan. Terungkap juga bahwa wahana antariksa akan diluncurkan oleh roket Saturn V tunggal yang saat itu sedang dalam pengembangan.
Teknologi dan teknik yang diperlukan oleh Apollo dikembangkan melalui Proyek Gemini. Proyek Apollo mendadak dihentikan akibat kebakaran Apollo 1 pada 27 Januari 1967, yang menyebabkan astronaut Gus Grissom, Ed White, dan Roger B. Chaffee tewas. Pada Oktober 1968, Apollo 7 mengujicoba modul komando di orbit Bumi, dan pada bulan Desember, Apollo 8 mengujinya di orbit Bulan. Pada bulan Maret 1969, Apollo 9 diuji coba pada modul lunar setelah diluncurkan di orbit Bumi, dan pada bulan Mei, Apollo 10 melakukan "geladi resik" di orbit Bulan. Pada Juli 1969, Apollo 11 telah siap untuk terbang ke Bulan.
Uni Soviet berlomba dengan AS dalam Perlombaan Antariksa, tetapi kalah unggul akibat kegagalan berulang dalam pengembangan peluncur N1, yang setara dengan Saturn V. Soviet berupaya mengalahkan AS untuk membawa pulang material Bulan ke Bumi melalui misi penyelidikan nirawak. Pada 13 Juli, tiga hari sebelum peluncuran Apollo 11, Uni Soviet meluncurkan Luna 15, yang berhasil mencapai orbit Bulan sebelum Apollo 11. Saat hendak kembali ke Bumi, Luna 15 mengalami kerusakan dan jatuh di Mare Crisium, kira-kira dua jam sebelum Armstrong dan Aldrin lepas landas dari permukaan Bulan dalam perjalanan pulang ke Bumi. Teleskop radio Nuffield Radio Astronomy Laboratories di Inggris mencatat transmisi dari Luna 15 saat hendak turun, dan catatan ini diterbitkan pada bulan Juli 2009 untuk memperingati 40 tahun pendaratan Apollo 11.

Kru pendukung

Dalam Proyek Mercury dan Gemini, setiap misi memiliki kru utama dan cadangan. Untuk Apollo, kru astronaut ketiga ditambahkan, yang dikenal dengan kru dukungan. Kru pendukung bertugas menyusun rencana penerbangan, daftar periksa dan aturan misi pendaratan, serta memberitahu para kru utama dan cadangan mengenai perubahan misi. Kru pendukung ini menetapkan prosedur, terutama untuk keadaan darurat, sehingga kru utama dan cadangan bisa melatih dan mempelajarinya di simulator. Untuk Apollo 11, kru pendukung terdiri dari Ken Mattingly, Ronald Evans dan Bill Pogue.

Komunikator kapsul

Komunikator kapsul (CAPCOM) adalah para astronaut di Mission Control Center di Houston, Texas, yang menjadi satu-satunya pihak yang berkomunikasi langsung dengan awak pesawat. Untuk Apollo 11, CAPCOM adalah: Charles Duke, Ronald Evans, Bruce McCandless II, James Lovell, William Anders, Ken Mattingly, Fred Haise, Don L. Lind, Owen K. Garriott dan Harrison Schmitt.

Insinye

Lambang misi Apollo 11 didesain oleh Collins, yang menginginkan simbol "pendaratan Bulan dengan damai oleh Amerika Serikat". Atas saran Lovell, ia memilih elang botak, burung nasional Amerika Serikat, sebagai lambang. Tom Wilson, seorang instruktur di simulator, menyarankan agar menambahkan dahan zaitun di paruhnya untuk menguatkan pesan misi damai. Collins menambahkan latar belakang Bulan dengan Bumi tampak di kejauhan. Sinar matahari dalam gambar tersebut terbit dari arah yang salah; bayangannya seharusnya berada di bagian bawah Bumi, bukannya di sebelah kiri. Aldrin, Armstrong dan Collins memutuskan bahwa Elang dan Bulan akan memiliki warna alami, dan memilih garis pinggir berwarna biru dan emas. Armstrong khawatir bahwa kata "eleven" tidak akan dipahami oleh penutur non bahasa Inggris, dan menggantinya dengan "Apollo 11". Mereka memutuskan untuk tidak mencantumkan nama mereka pada lencana, sehingga "mewakili semua pihak yang telah bekerja keras mewujudkan pendaratan di Bulan ".
Seorang ilustrator di MSC memberikan sentuhan seni, yang kemudian dikirim ke NASA untuk disetujui. Desain ini ditolak. Bob Gilruth, direktur MSC menganggap cakar elang tampak "terlalu bengis". Setelah melewati beberapa diskusi, dahan zaitun dipindahkan ke cakar elang. Ketika koin dolar Eisenhower diterbitkan pada tahun 1971, desain elang ditampilkan dalam posisi terbalik. Desain ini juga digunakan dalam dolar Susan B. Anthony yang dikeluarkan pada tahun 1979.

Tanda panggil

Setelah kru Apollo 10 menamai wahana antariksa mereka Charlie Brown dan Snoopy, staf Kementerian Dalam Negeri Julian Scheer menulis surat kepada George M. Low, Manajer Apollo Spacecraft Program Office di Manned Spacecraft Center (MSC), meminta agar kru Apollo 11 tidak menamai wahana mereka secara berlebihan. Nama Snowcone digunakan untuk CM dan Haystack digunakan untuk LM dalam rapat internal saat perencanaan misi awal.
LM akhirnya dinamai Eagle, sesuai dengan lambang misi. Atas saran Scheer, wahana CM dinamai Columbia, sesuai Columbiad, meriam raksasa yang meluncurkan pesawat luar angkasa (juga dari Florida) dalam novel From the Earth to the Moon (1865) karya Jules Verne. Nama ini juga merujuk pada Columbia, nama lama Amerika Serikat. Dalam bukunya tahun 1976, Collins mengatakan Columbia merujuk pada Christopher Columbus.

Cendera mata

Para astronaut memiliki barang-barang preferensi pribadi (PPK), tas kecil berisi barang-barang pribadi penting yang ingin mereka bawa dalam misi tersebut. Lima PPK berisi barang pribadi dengan berat masing-masing 0,5-pon (0,23 kg) dibawa oleh Apollo 11: tiga (satu untuk setiap astronaut) disimpan di Columbia sebelum diluncurkan, dan dua di Eagle.
PPK LM milik Neil Armstrong berisi sepotong kayu dari baling-baling kiri Wright Flyer tahun 1903 milik Wright Bersaudara dan selembar potongan sayapnya, beserta pin astronaut bertabur berlian yang awalnya diberikan kepada Slayton oleh para janda awak Apollo 1. Pin ini rencananya akan diterbangkan dalam misi tersebut, tetapi setelah kecelakaan maut saat peluncuran dan setelah pemakaman para astronaut, janda awak Apollo 1 memberikan pin tersebut kepada Slayton. Armstrong membawa pin tersebut bersamanya dalam misi Apollo 11.

Keputusan langkah pertama

Saat konferensi pers pertama setelah kru Apollo 11 diumumkan, pertanyaan pertama adalah, "Siapa di antara kalian yang akan menjadi orang pertama yang melangkah ke permukaan Bulan?" Slayton mengatakan kepada wartawan yang hadir bahwa hal tersebut belum diputuskan, dan Armstrong menambahkan bahwa hal tersebut "tidak didasarkan pada keinginan pribadi".
Skenario pertama misi ini adalah pilot modul lunar keluar dari wahana antariksa sebelum pilot modul komando, sesuai dengan yang dilakukan dalam misi sebelumnya. Komandan misi ini belum pernah berjalan di antariksa. Para wartawan menulis pada awal 1969 bahwa Aldrin akan menjadi orang pertama yang berjalan di Bulan, dan pejabat NASA George Mueller menjelaskan kepada wartawan bahwa Aldrin memang akan menjadi orang pertama. Aldrin mendengar bahwa Armstrong akan menjadi orang pertama yang menginjak Bulan karena Armstrong adalah warga sipil, yang membuat Aldrin berang. Aldrin berupaya meyakinkan pilot modul lunar lainnya bahwa ia harus menjadi orang pertama, tetapi hal ini ditanggapi dengan sinis karena dianggap sebagai taktik melobi. Mencoba untuk membendung konflik antardepartemen, Slayton mengatakan kepada Aldrin bahwa Armstrong akan menjadi orang pertama karena ia adalah komandan misi. Keputusan tersebut diumumkan dalam konferensi pers pada tanggal 14 April 1969.
Selama berdekade-dekade, Aldrin percaya penetapan keputusan akhir tersebut didorong oleh lokasi palka pada modul lunar. Karena astronaut mengenakan pakaian antariksa dan wahana antariksa sangat kecil, sulit untuk keluar dari wahana antariksa. Para awak mencoba simulasi dengan Aldrin meninggalkan wahana terlebih dahulu, tetapi ia merusak simulator saat mencoba keluar. Insiden tersebut cukup bagi perencana misi untuk membuat keputusan. Aldrin dan Armstrong masih menunggu keputusan sampai akhir musim semi. Slayton akhirnya memberi tahu Armstrong bahwa ia akan keluar dari wahana antariksa terlebih dahulu, jika ia setuju. Armstrong berkata, "Ya, begitulah cara melakukannya."
Media menuduh Armstrong memanfaatkan hak prerogatifnya sebagai komandan untuk keluar dari wahana antariksa terlebih dahulu. Chris Kraft mengungkapkan dalam buku autobiografinya tahun 2001 bahwa terjadi pertemuan antara Gilruth, Slayton, Low, dan dirinya untuk memastikan Aldrin tidak menjadi orang pertama yang berjalan di Bulan. Mereka berpendapat bahwa orang pertama yang berjalan di Bulan haruslah menyerupai Charles Lindbergh, sosok yang tenang dan pendiam. Mereka membuat keputusan yang mengubah rencana penerbangan sehingga komandan adalah orang pertama yang keluar dari wahana antariksa.

Prapeluncuran

Kapsul atas modul lunar LM-5 tiba di Kennedy Space Center pada 8 Januari 1969, diikuti oleh kapsul bawah empat hari kemudian, serta Modul Komando dan Servis CM-107 pada 23 Januari. Ada sejumlah perbedaan antara LM-5 dan LM-4 Apollo 10; LM-5 memiliki antena radio VHF untuk memfasilitasi komunikasi dengan para astronaut saat proses EVA di permukaan Bulan; mesin penerbangan yang lebih ringan; lebih banyak perlindungan termal pada roda pendaratan; dan paket eksperimen ilmiah yang dikenal dengan Early Apollo Scientific Experiments Package (EASEP). Satu-satunya perubahan dalam konfigurasi modul komando adalah penghilangan beberapa insulasi pada palka depan. Modul komando dan servis disatukan pada tanggal 29 Januari, dan dipindahkan dari Operations and Checkout Building ke Vehicle Assembly Building pada tanggal 14 April.
Bagian ketiga S-IVB Saturn V AS-506 tiba pada tanggal 18 Januari, diikuti oleh bagian kedua S-II pada 6 Februari, bagian pertama S-IC pada 20 Februari, dan Saturn V Instrument Unit pada tanggal 27 Februari. Pukul 12.30 tanggal 20 Mei, sebanyak 5443-ton (5357-ton-panjang; 6000-ton-pendek) material rakitan diangkut dari Vehicle Assembly Building menggunakan crawler-transporter menuju Launch Pad 39A, bagian dari Launch Complex 39, sementara Apollo 10 masih dalam perjalanan ke Bulan. Uji coba hitung mundur dimulai tanggal 26 Juni, dan berakhir pada 2 Juli. Kompleks peluncuran diterangi cahaya pada malam tanggal 15 Juli, ketika pengangkut roket membawa struktur servis kembali ke tempat parkirnya. Pada dini hari, tangki bahan bakar S-II dan S-IVB diisi penuh dengan hidrogen cair. Pengisian bahan bakar selesai tiga jam sebelum peluncuran. Operasi peluncuran pada umumnya terkomputerisasi, dengan 43 program ditulis dalam bahasa pemrograman ATOLL.
Slayton membangunkan para awak kira-kira pukul 04.00, dan mereka mandi, bercukur, dan sarapan steik dan telur bersama Slayton dan kru cadangan. Ketiga awak kemudian mengenakan pakaian antariksa dan menghirup oksigen murni. Pukul 06.30, mereka berangkat ke Launch Complex 39. Haise memasuki Columbia kurang lebih selama tiga jam sepuluh menit sebelum waktu peluncuran. Bersama seorang teknisi, ia membantu Armstrong duduk di kursi astronaut sebelah kiri pada pukul 06.54. Lima menit kemudian, Collins bergabung dengannya, mengambil posisi di kursi kanan. Kemudian, Aldrin masuk dan duduk di kursi tengah. Haise keluar dari wahana dua jam sepuluh menit sebelum peluncuran. Kru bantu menyegel pintu palka, dan kabin dibersihkan serta diberi tekanan. Kru bantu kemudian meninggalkan kompleks peluncuran sekitar satu jam sebelum waktu peluncuran. Hitung mundur dimulai pada tiga menit dua puluh detik sebelum waktu peluncuran. Lebih dari 450 personel berada di konsol di ruang luncur.

Peluncuran dan penerbangan ke orbit Bulan

Diperkirakan satu juta penonton menyaksikan peluncuran Apollo 11 dari jalan raya dan pantai di sekitar lokasi peluncuran. Para pejabat yang menyaksikan meliputi Kepala Staf Angkatan Darat Amerika Serikat, Jenderal William Westmoreland, empat anggota kabinet, 19 gubernur negara bagian, 40 wali kota, 60 duta besar dan 200 anggota kongres. Wakil Presiden Spiro Agnew menyaksikan peluncuran bersama mantan presiden, Lyndon B. Johnson dan istrinya Lady Bird Johnson. Sebanyak 3.500 perwakilan media hadir; sekitar dua pertiga berasal dari Amerika Serikat; sisanya berasal dari 55 negara lain. Peluncuran ini disiarkan langsung di 33 negara, dengan kira-kira 25 juta pemirsa menonton peluncurannya di Amerika Serikat. Jutaan orang di seluruh dunia mendengarkan siaran radio. Presiden Richard Nixon juga menonton peluncuran dari kantornya di Gedung Putih bersama perwakilan NASA, astronaut Apollo Frank Borman.
Saturn V AS-506 meluncurkan Apollo 11 pada 16 Juli 1969 pukul 13.32.00 UTC (9.32.00 EDT). 13,2 detik setelah diluncurkan, kendaraan peluncur mulai berguling ke azimut penerbangan 72,058 °. Pemadaman penuh mesin bagian pertama terjadi sekitar 2 menit 42 detik menuju misi, diikuti oleh pemisahan S-IC dan pengapian mesin S-II. Mesin bagian kedua kemudian mati dan lepas 9 menit 8 detik kemudian, diikuti oleh pengapian pertama mesin S-IVB beberapa detik kemudian.
Apollo 11 memasuki orbit Bumi pada ketinggian 100,4 mil laut (185,9 km) sampai 98,9 mil laut (183,2 km), dua belas menit setelah penerbangan. Setelah satu setengah orbit, pengapian kedua mesin S-IVB mendorong wahana antariksa ke lintasannya menuju Bulan, dengan injeksi translunar (TLI) terbakar pada pukul 16.22.13 UTC. Kira-kira 30 menit kemudian, dengan Collins duduk di kursi kiri dan bertugas sebagai pengontrol, manuver ekstraksi, kait, dan transposisi dilakukan. Hal ini menyebabkan terlepasnya Columbia dari sisa S-IVB, berbalik, dan bertempelan dengan Eagle yang masih melekat pada wahana. Setelah LM diekstraksi, wahana yang telah menyatu menuju ke Bulan, sedangkan roket terbang pada lintasan melewati Bulan. Proses ini dilakukan untuk menghindari tabrakan antara roket dengan wahana antariksa, Bumi, atau Bulan. Efek ketapel saat melewati Bulan melontarkan wahana ke orbit mengitari Matahari.
Pada tanggal 19 Juli pukul 17.21.50 UTC, Apollo 11 terbang di belakang Bulan dan menghidupkan mesin penggerak servis untuk memasuki orbit Bulan. Dalam tiga puluh orbit yang dilewatinya, para awak melihat pemandangan lokasi pendaratan di Laut Tenang di selatan, kira-kira 12 mil (19 km) di sebelah barat daya kawah Sabine D. Lokasi ini dipilih karena dianggap cukup datar dan mulus oleh pendarat Ranger 8 dan Surveyor 5 serta wahana pemetaan Lunar Orbiter, sehingga kecil kemungkinan terjadinya hambatan pendaratan EVA. Lokasi tersebut terletak sekitar 25 kilometer (16 mi) di sebelah tenggara lokasi pendaratan Surveyor 5, dan 68 kilometer (42 mi) di sebelah barat daya lokasi kecelakaan Ranger 8.

Turun ke Bulan

Pada pukul 12.52.00 UTC tanggal 20 Juli, Aldrin dan Armstrong memasuki Eagle, dan memulai persiapan akhir untuk turun ke Bulan. Pukul 17.44.00, Eagle terpisah dari Columbia. Collins, sendirian di Columbia, memeriksa Eagle ketika ia berada tepat di depannya untuk memastikan pesawat tersebut tidak mengalami kerusakan, dan memastikan roda pendaratan terpasang dengan benar. Armstrong berseru: "Eagle memiliki sayap!"
Ketika memulai penurunan, Armstrong dan Aldrin menyadari mereka melewati markah permukaan dua atau tiga detik lebih awal, dan melaporkan bahwa markah tersebut "panjang"; keduanya akan mendarat bermil-mil di barat titik target. Eagle bergerak terlalu cepat. Masalah ini bisa menyebabkan konmas – konsentrasi massa tinggi yang bisa mengubah lintasan. Direktur Penerbangan Gene Kranz menduga bahwa hal tersebut bisa jadi disebabkan oleh tekanan udara ekstra di terowongan dok. Atau bisa jadi akibat manuver memutar Eagle.
Lima menit sebelum wahana turun, pada ketinggian 6000 kaki (1800 m) di atas permukaan Bulan, komputer pemandu LM (LGC) mengalihkan perhatian para kru pada alarm program 1201 dan 1202 yang tak terduga. Di dalam Mission Control Center, ahli komputer Jack Garman memberi tahu Petugas Pembimbing Steve Bales bahwa aman bagi wahana untuk turun ke Bulan, dan pesan ini diteruskan kepada kru. Alarm program menunjukkan "kelebihan eksekutif", yang berarti komputer pemandu tidak dapat menyelesaikan semua tugasnya secara tepat waktu dan harus menunda beberapa tugas. Margaret Hamilton, Direktur Apollo Flight Computer Programming di Charles Stark Draper Laboratory MIT memaparkan:
 Menyalahkan komputer untuk masalah Apollo 11 seumpama menyalahkan orang yang melihat kebakaran dan memanggil pemadam kebakaran. Sebenarnya, komputer diprogram untuk melakukan lebih dari mengenali kondisi kesalahan. Satu set lengkap program pemulihan disertakan ke dalam perangkat lunak. Tindakan perangkat lunak, dalam kasus ini, adalah menghapus tugas-tugas berprioritas rendah dan mengutamakan tugas yang lebih penting. Komputer, bukannya memaksa pembatalan, tetapi mencegah pembatalan. Jika komputer tidak mengenali masalah ini dan melakukan tindakan pemulihan, Apollo 11 tidak akan menjadi pendaratan Bulan yang sukses.
Sepanjang misi, penyebab masalah ini diduga akibat saklar radar temu berada pada posisi yang salah, menyebabkan komputer memproses data dari radar temu dan pendaratan pada saat bersamaan. Pakar perangkat lunak, Don Eyles, menyimpulkan dalam makalahnya tahun 2005, Guidance and Control Conference, bahwa masalah pada komputer Apollo 11 disebabkan oleh kekutu desain perangkat keras yang sebelumnya muncul saat pengujian LM tak berawak di Apollo 5. Menyalakan radar temu (yang akan dipanaskan pada kondisi pendaratan darurat) seharusnya tidak relevan dengan komputer, tetapi ketidaksesuaian pentahapan listrik antara dua bagian sistem radar temu menyebabkan antena stasioner muncul di komputer secara bolak-balik antara dua posisi, tergantung pada bagaimana perangkat keras dinyalakan secara acak. Pencurian siklus ekstra, ketika radar temu memperbarui konter secara tak sengaja, memicu alarm pada komputer.

Pendaratan

Ketika Armstrong kembali melihat ke luar, ia menyadari bahwa target pendaratan komputer berada di wilayah yang penuh batu berserakan di sebelah utara dan timur kawah berdiameter 300-kaki-diameter (91 m) (kemudian dinamakan kawah West), kemudian ia menyalakan kendali semiotomatis. Armstrong mempertimbangkan pendaratan singkat pada wilayah berbatu agar mereka bisa mengumpulkan sampel geologi, tetapi tidak bisa karena kecepatan horizontal wahana terlalu tinggi. Saat turun ke Bulan, Aldrin meneriakkan data navigasi pada Armstrong, yang sibuk mengemudikan Eagle. Kira-kira 250 kaki (76 m) di atas permukaan Bulan, Armstrong menyadari pasokan propelan semakin berkurang dan bertekad untuk mendarat di lokasi pendaratan pertama yang memungkinkan.
Armstrong menemukan hamparan daratan yang mulus dan mengarahkan wahana antariksa turun. Ketika semakin mendekat, kurang lebih 250 kaki (76 m) di atas permukaan, ia mengetahui lokasi pendaratan ini memiliki kawah di sekitarnya. Armstrong menyusuri kawah dan menemukan hamparan daratan yang rata. 100 kaki (30 m) dari permukaan, dengan sisa propelan 90 detik, debu Bulan yang diterjang oleh mesin LM mulai mengganggu kemampuan mesin untuk mengatur gerakan wahana. Beberapa batu besar menjorok keluar dari awan debu, dan Armstrong berfokus pada batu-batu ini saat turun ke Bulan agar ia bisa menentukan kecepatan wahana antariksa.
Lampu memberi tahu Aldrin bahwa setidaknya satu dari prob sepanjang 67-inci (170 cm) yang bergelantungan pada kaki Eagle telah menyentuh permukaan Bulan beberapa saat sebelum pendaratan dan ia berkata: "nyalakan lampu!" Armstrong seharusnya segera mematikan mesin, karena para pakar mencurigai tekanan akibat knalpot mesin yang menyentuh permukaan Bulan dapat membuat mesin meledak, tetapi Armstrong lupa. Tiga detik kemudian, Eagle mendarat dan Armstrong mematikan mesin. Aldrin lalu berkata, "Oke, mesin berhenti. ACA – keluar dari detent." Armstrong membalas: "Keluar dari detent. Auto." Aldrin menambahkan: "Mode kendali – juga auto. Perintah turun. Lengan mesin – mati. 413 masuk."
ACA adalah Attitude Control Assembly – tongkat pengendali LM. Output dikirim ke LGC untuk memerintahkan jet sistem kendali reaksi (RCS) dinyalakan. "Keluar dari detent" berarti tongkat pengendali telah bergerak menjauh dari posisi tengahnya; pengendali tersebut bertenaga pegas seperti indikator belok pada mobil. Alamat LGC 413 bermakna variabel yang mengindikasikan bahwa LM telah mendarat.
Eagle mendarat pada pukul 20.17.40 UTC pada hari Minggu tanggal 20 Juli dengan sisa bahan bakar 216 pon (98 kg). Informasi yang diperoleh oleh para kru dan pengontrol misi saat pendaratan menunjukkan bahwa LM memiliki cukup bahan bakar untuk penerbangan bertenaga selama 25 detik, tetapi analisis setelah misi menunjukkan bahwa jumlah tersebut sebenarnya hampir 50 detik. Apollo 11 mendarat dengan bahan bakar lebih sedikit jika dibandingkan dengan kebanyakan misi berikutnya, dan para astronaut kelak diberi peringatan bahan bakar rendah sejak dini. Masalah ini kemudian diketahui akibat 'slosh' propelan lebih besar dari yang diperkirakan, membuka sensor bahan bakar. Pada misi selanjutnya, katup anti slosh tambahan dipasang di tangki untuk mencegah masalah serupa.
Armstrong menanggapi Aldrin yang menyelesaikan daftar periksa pendaratan di Bulan dengan jawaban "Lengan mesin mati", sebelum memberitahu CAPCOM, Charles Duke, dengan kata-kata, "Houston, Tranquility Base di sini. Eagle telah mendarat." Perubahan penyebutan tanda panggil oleh Armstrong dari "Eagle" menjadi "Tranquility Base" membuat para pendengar mengira bahwa pendaratan telah terjadi dan berhasil. Duke salah mengucapkan jawaban ketika ia mengungkapkan kelegaannya di Mission Control: "Roger, Twan– Tranquility, kami mendengarmu di darat. Banyak orang yang akan berubah menjadi biru. Kami bernapas lagi. Terima kasih banyak."
Dua setengah jam setelah mendarat, sebelum memulai persiapan EVA, Aldrin mengirim pesan radio ke Bumi:
Ini pilot LM. Saya ingin menggunakan kesempatan ini untuk meminta setiap orang mendengarkan, siapa pun dan di mana pun kalian berada, untuk berhenti sejenak dan merenungkan peristiwa beberapa jam terakhir dan mengucapkan terima kasih dengan cara sendiri.
Aldrin kemudian menggelar ibadat komuni secara pribadi. Pada saat itu, NASA masih bergelut dengan gugatan yang diajukan oleh seorang ateis bernama Madalyn Murray O'Hair (yang keberatan dengan pembacaan Kitab Kejadian oleh awak Apollo 8) yang menuntut agar para astronaut NASA tidak menyiarkan kegiatan keagamaan ketika berada di luar angkasa. Oleh sebab itu, Aldrin berupaya tidak menyebut secara langsung pelaksanaan ibadat komuni di Bulan. Aldrin adalah seorang penatua di Gereja Presbiterian Webster, dan perlengkapan ibadatnya disiapkan oleh pastor gereja, Dean Woodruff. Presbiterian Webster masih menyimpan cawan yang digunakan di Bulan, dan memperingati peristiwa tersebut setiap tahun pada hari Minggu mendekati tanggal 20 Juli. Jadwal misi mengatur agar para astronaut tidur selama lima jam setelah pendaratan, tetapi mereka memilih untuk memulai persiapan EVA lebih awal, berpikir bahwa mereka tidak akan bisa tidur.

Meninggalkan Bulan

Aldrin masuk ke Eagle terlebih dahulu. Dengan susah payah, para astronaut mengangkut film dan dua kotak sampel berisi 21,55 kilogram (47,5 lb) material permukaan Bulan memasuki lubang palka LM menggunakan perangkat katrol kabel datar yang disebut Lunar Equipment Conveyor (LEC). Alat ini rupanya kurang efisien, dan misi berikutnya kebanyakan mengangkut peralatan dan sampel menuju LM dengan menggunakan tangan. Armstrong mengingatkan Aldrin mengenai tas berisi barang memorabilia di saku lengan bajunya, dan Aldrin melemparkan tas tersebut ke bawah. Armstrong kemudian melompat ke anak tangga ketiga, dan menaiki LM. Setelah beralih ke pendukung kehidupan LM, para astronaut mengurangi beban dan siap untuk kembali ke orbit Bulan, setelah terlebih dahulu menanggalkan ransel PLSS, sepatu, kamera Hasselblad yang kosong, dan peralatan lainnya. Lubang palka ditutup kembali pada pukul 05.11.13. Mereka kemudian mengisi tekanan LM dan bersiap tidur.
Penulis pidato kepresidenan William Safire telah menyiapkan pengumuman In Event of Moon Disaster untuk dibacakan oleh Nixon jika astronaut Apollo 11 tidak berhasil pulang dengan selamat ke Bumi. Pengumuman tersebut dikirim dalam bentuk memo oleh Safire kepada Kepala Staf Gedung Putih Nixon, H. R. Haldeman, dengan Safire menyarankan protokol yang akan diikuti oleh pemerintah sebagai reaksi terhadap musibah tersebut. Sesuai rencana, Mission Control akan "memutus komunikasi" dengan LM, dan seorang pendeta akan "mendoakan arwah para astronaut dengan khusyuk" dalam upacara kematian selayaknya pemakaman di laut. Paragraf terakhir naskah yang disiapkan berisikan alusi terhadap puisi Perang Dunia karya Rupert Brooke, "The Soldier".
Saat bergerak di dalam kabin, Aldrin tanpa sengaja merusak pemutus sirkuit yang berfungsi menyalakan mesin utama untuk lepas landas dari Bulan. Ada kekhawatiran bahwa hal ini akan menyebabkan mesin tidak bisa menyala, menjebak mereka di Bulan. Tetapi, sebuah pulpen digunakan untuk mengaktifkan sakelar; jika saja ini tidak berhasil, maka sirkuit LM akan dikonfigurasi ulang untuk menyalakan mesin.
Selama lebih dari 21 ½ jam di permukaan Bulan, selain peralatan ilmiah, para astronaut juga meninggalkan: palka misi Apollo 1 untuk mengenang astronaut Roger Chaffee, Gus Grissom, dan Edward White, yang tewas setelah modul komando mereka terbakar saat pengujian pada bulan Januari 1967; dua medali peringatan kosmonot Soviet Vladimir Komarov dan Yuri Gagarin, yang tewas pada tahun 1967 dan 1968; sebuah tas memorabilia berisi replika emas dahan zaitun sebagai simbol perdamaian tradisional; dan cakram pesan silikon yang memuat pesan kebaikan Presiden Eisenhower, Kennedy, Johnson, dan Nixon, beserta pesan dari pemimpin 73 negara di seluruh dunia. Cakram ini juga memuat daftar kepemimpinan Kongres AS, daftar anggota komite DPR dan Senat yang berjasa mengesahkan undang-undang NASA, serta nama-nama pejabat penting NASA.
Setelah beristirahat selama tujuh jam, awak dibangunkan oleh Houston untuk mempersiapkan penerbangan pulang ke Bumi. Dua setengah jam kemudian, pada pukul 17.54.00 UTC, keduanya terbang menggunakan kapsul atas Eagle untuk bergabung kembali dengan Collins di Columbia di orbit Bulan. Film yang direkam dari kapsul atas LM setelah lepas landas dari Bulan menampakkan bendera Amerika, yang ditancapkan sejauh 25 kaki (8 m) dari kapsul bawah, rebah akibat terpaan mesin kapsul atas. Aldrin mendongak tepat waktu untuk menyaksikan bendera tersebut jatuh: "Kapsul atas LM terpisah... Saya berkonsentrasi pada komputer, dan Neil sedang mempelajari indikator sikap, tetapi saya mendongak cukup lama untuk melihat bendera itu lepas." Misi Apollo selanjutnya menancapkan tiang bendera lebih jauh dari lokasi pendaratan LM untuk menghindari kasus serupa.

Columbia di orbit Bulan

Saat terbang sendirian di sekitar Bulan, Collins tak merasa kesepian. Meskipun ia digambarkan sebagai sosok penyendiri dan terabaikan, Collins tetap merasa menjadi bagian dari misi. Dalam autobiografinya ia menulis: "upaya ini disusun untuk tiga orang, dan saya menganggap peran saya sama pentingnya dengan yang lainnya". Setelah berada di orbit selama 48 menit, ketika ia terputus dengan kontak radio dari Bumi di saat Columbia melewati sisi jauh Bulan, ia tidak merasa takut atau kesepian, melainkan merasakan "kesadaran, antisipasi, kepuasan, percaya diri, dan kegembiraan".
Salah satu tugas pertama Collins adalah melacak lokasi LM di dataran Bulan. Untuk memberi Collins ide ke mana harus mencari, Mission Control mengirim sinyal radio yang menjelaskan bahwa LM mendarat sekitar empat mil dari target pendaratan. Setiap kali ia melewati lokasi pendaratan yang dipandu oleh radio, ia tidak berhasil menemukan LM. Saat terbang melewati orbit pertamanya di sisi belakang Bulan, Collins mengerjakan kegiatan bersih-bersih seperti membuang kelebihan air yang dihasilkan sel bahan bakar dan membereskan kabin untuk kepulangan Armstrong dan Aldrin.
Tepat sebelum mencapai sisi gelap pada orbit ketiga, Mission Control memberi tahu Collins ada masalah pada suhu pendingin. Jika terlalu dingin, separuh Columbia akan membeku. Mission Control menyarankannya untuk mengambil kendali manual dan menerapkan Environmental Control System Malfunction Procedure 17. Sebaliknya, Collins memindahkan sakelar dari mode otomatis ke manual dan memindahkannya kembali ke mode otomatis, dan kemudian lanjut bersih-bersih, sambil tetap mengawasi suhu. Ketika Columbia kembali ke sisi dekat Bulan, ia melaporkan bahwa masalah tersebut telah terselesaikan. Pada beberapa orbit berikutnya, ia menjelaskan waktu yang dihabiskannya di sisi belakang Bulan sangat "santai". Setelah Aldrin dan Armstrong menyelesaikan EVA, Collins tidur agar ia punya cukup tenaga untuk melakukan tindakan berikutnya. Ketika Mission Control memerintahkan agar Eagle disatukan dengan Columbia, Collins siap menerbangkan Columbia turun untuk bersatu dengan Eagle.

Kembali

Penggabungan Eagle dengan Columbia terjadi pada pukul 21.24 UTC tanggal 21 Juli, dan keduanya menyatu pada pukul 21.35. Kapsul atas Eagle dilepas ke orbit Bulan pukul 23.41. Tepat sebelum penerbangan Apollo 12, dilaporkan bahwa Eagle masih mengorbit Bulan. NASA kemudian melaporkan bahwa orbit Eagle telah rusak dan menabrak "lokasi tak diketahui" di permukaan Bulan.
Pada 23 Juli, malam terakhir sebelum pendaratan, ketiga astronaut menayangkan siaran televisi dan Collins menyatakan:
 ... Roket Saturn V yang menerbangkan kami ke orbit adalah bagian mesin yang sangat rumit, setiap bagiannya bekerja dengan sempurna... Kami selalu yakin bahwa peralatan ini akan bekerja dengan baik. Semua hal ini bisa dicapai melalui darah, keringat, dan air mata banyak orang... Yang Anda lihat adalah kami bertiga, tetapi di Bumi ada ribuan orang lainnya, dan untuk kalian semua, saya ingin mengatakan, "Terima kasih banyak."

Aldrin menambahkan: 
Perjalanan ini lebih jauh dari misi tiga orang ke Bulan; melebihi upaya pemerintah dan tim industri; bahkan melebihi upaya sebuah bangsa. Kami merasa bahwa hal ini akan menjadi simbol keingintahuan yang tak terpuaskan dari semua umat manusia untuk menjelajahi yang tidak diketahui... Secara pribadi, merenungkan peristiwa beberapa hari terakhir, satu ayat Mazmur muncul di pikiran saya; "Jika aku melihat langit-Mu, buatan jari-Mu, Bulan dan bintang-bintang yang Kau tempatkan; apakah manusia, Apakah anak manusia, sehingga Engkau mengindahkannya?"

Armstrong memaparkan: 
Tanggung jawab penerbangan ini pertama-tama berada pada sejarah dan pada raksasa sains yang telah mendahului upaya ini; selanjutnya pada warga Amerika, yang menunjukkan hasrat mereka; selanjutnya pada empat lembaga dan Kongres, yang mewujudkan hasrat tersebut; dan kemudian, pada agensi dan tim industri yang menciptakan wahana antariksa kami, Saturn, Columbia, Eagle dan EMU, pakaian antariksa dan ransel yang menjadi wahana antariksa mini kami di permukaan Bulan. Kami secara khusus ingin mengucapkan terima kasih kepada semua warga Amerika yang menciptakan wahana antariksa; yang membangun konstruksi, desain, tes, dan menaruh hati dan semua kemampuan mereka dalam pekerjaan ini. Kepada orang-orang tersebut, malam ini kami mengucapkan terima kasih secara khusus, dan kepada semua orang yang mendengarkan dan menonton malam ini, Tuhan memberkati kalian. Selamat malam dari Apollo 11." 
Dalam proses kembali ke Bumi, penerima sinyal di stasiun lacak Guam mengalami kerusakan, yang berpotensi memutus komunikasi  terakhir dalam perjalanan kembali ke Bumi. Perbaikan tidak mungkin dilakukan dalam waktu dekat, tetapi kepala stasiun, Charles Force, menyuruh putranya yang berusia sepuluh tahun, Greg, menggunakan tangan kecilnya untuk menjangkau kerangka mesin dan melumurinya dengan minyak. Armstrong kemudian berterima kasih kepada Greg.

Jatuh dan karantina

Kapal induk USS Hornet, di bawah komando Kapten Carl J. Seiberlich, dipilih sebagai kapal penyelamat utama (PRS) Apollo 11 pada tanggal 5 Juni, menggantikan kapal kembarnya, LPH USS Princeton, yang telah menyelamatkan Apollo 10 pada tanggal 26 Mei. Hornet saat itu berada di pangkalannya di Long Beach, California. Saat sampai di Pearl Harbor pada tanggal 5 Juli, Hornet memuat helikopter Sikorsky SH-3 Sea King dari HS-4, satuan khusus penyelamat wahana antariksa Apollo, penyelam khusus dari UDT Detachment Apollo, 35 orang tim penyelamat NAS, dan sekitar 120 perwakilan media. Agar tidak terlalu sempit, sebagian sayap udara Hornet ditinggalkan di Long Beach. Peralatan penyelamat khusus juga dimuat, termasuk modul perintah simulator muatan yang digunakan dalam pelatihan.
Pada tanggal 12 Juli, saat Apollo 11 masih berada di landasan peluncuran, Hornet berlayar dari Pearl Harbor menuju wilayah penyelamatan di Pasifik Tengah, berlokasi kira-kira 10°36′N 172°24′E. Rombongan presiden yang terdiri dari Nixon, Borman, Sekretaris Negara William P. Rogers dan Penasihat Keamanan Nasional Henry Kissinger terbang menuju Atol Johnston dengan Air Force One, kemudian naik ke kapal komando USS Arlington di Marine One. Setelah semalaman di kapal, mereka terbang menuju Hornet dengan Marine One untuk melakukan upacara. Setibanya di kapal Hornet, rombongan disambut oleh Komandan Pasifik, Laksamana John S. McCain Jr., dan Pejabat NASA Thomas O. Paine, yang berangkat menuju Hornet dari Pago Pago dengan menggunakan salah satu pesawat pengangkut Hornet.