תוכנית אפולו
פיתוח התוכנית > שיטת הגעה לירח

כבר ב־1959 החלו לבחון בנאס"א שיטות להנחתת אדם על הירח. ארבע שיטות נשקלו:
טיסה ישירה – חללית תטוס היישר אל הירח כיחידה אחת, תנחת על פניו, ותמריא ממנו בעוזבה את שלב הנחיתה על הירח. תכנון זה דרש משגר גדול במיוחד – ה"נובה", שתוכנן לכך.
מפגש במסלול סביב כדור הארץ (Earth Orbit Rendezvous – EOR) – בדומה לשיטת ה"טיסה הישירה", גם שיטת ה־EOR כללה את נחיתתה של חללית על הירח כיחידה אחת. בשונה משיטת ה"טיסה הישירה" עם זאת, תוכנית ה־EOR כללה את הרכבת החללית במסלול סביב כדור הארץ, תוך ביצוע מספר שיגורים (עד ל־15 שיגורים), במטרה לצמצם את הסיכונים והעלויות הכרוכים במשגר ה"נובה"
מפגש על קרקע הירח – שתי חלליות ישוגרו במקביל. הראשונה תהיה חללית אוטומטית שתישא דלק ותנחת על הירח. אחריה תשוגר ותנחת על הירח חללית מאוישת. אחרי הנחיתה יועבר הדלק מהחללית האוטומטית אל החללית המאוישת אשר תמריא חזרה אל כדור הארץ.
מפגש במסלול סביב הירח (Lunar Orbit Rendezvous – LOR) – משגר יחיד יישא חללית שתורכב משני חלקים: תא פיקוד שיישאר במסלול סביב הירח (מעין חללית-אם), ורכב נחיתה שינחת על הירח, וימריא ממנו חזרה אל "חללית האם" שתשוב אל כדור הארץ. בניגוד לתוכניות האחרות, תוכנית ה־LOR דרשה נחיתת חלק קטן בלבד מהחללית על הירח, ובכך איפשרה הקטנה משמעותית של כמות הדלק שנדרשה – כלומר דרוש משגר פחות עוצמתי מה"נובה". כמו כן לשיטת ה־LOR היה יתרון נוסף: רכב הנחיתה הירחי יוכל לשמש כ"סירת הצלה" במקרה של תקלה בתא הפיקוד (היתרון אכן יושם בהצלחה במשימת אפולו 13, כאשר תקלה במכל חמצן בתא השירות השאירה את תא הפיקוד משותק, ולכן רכב הנחיתה סיפק הנעה, אנרגיה חשמלית ומערכות קיום חיים לצוות עד לחזרתם בשלום לכדור הארץ).
כשהציג קנדי את חזונו להנחתת אדם על הירח, הערכתן של ארבע השיטות עדיין לא הסתיימה, ומחלוקות התגלעו בנוגע לשיטה העדיפה. כמו כן, נאס"א לא שיגרה קודם לכן אף טיסת חלל אמיתית (כלומר לטיסה מסלולית, הטיסה המסלולית הראשונה של נאס"א שוגרה רק בפברואר 1962), והייתה חסרת ניסיון שהיה עשוי לסייע לה בבחירת השיטה. כמו כן לא היה ידוע אם חלליות יצליחו להיפגש ולעגון בחלל, והאם בני אדם יכולים לשהות בחלל לתקופה ממושכת – זמן הטיסה אל הירח והשהייה על פניו (3 ימי טיסה לכל כיוון ועוד מספר ימים על קרקע הירח). גם חוסר בידע טכני ומדעי, כמו האם בכלל אפשר לנחות על הירח (עובייה של שכבת האבק שכיסתה את פני הירח לא היה ידוע), הקשו על בחירת השיטה.
בתחילת 1961 הייתה שיטת הטיסה הישירה המועדפת על נאס"א. מהנדסים רבים חששו שהיפגשות בחלל, שלא לדבר על עגינה בין שתי חלליות, אשר לא נוסו אפילו במסלול סביב כדור הארץ, יהיו קשים מאוד לביצוע במסלול סביב הירח. עם זאת, מתנגדי השיטה, וביניהם ג'ון הובולט ממרכז החלל לנגלי, הדגישו את הפחתת המסה החשובה שהייתה אפשרית בשיטת ה־LOR. במהלך 1960 ו־1961 הוביל הובולט מהלכים להכרה בשיטת ה־LOR כשיטה בת ביצוע, על ידי שליחת תזכירים בנושא למנהל השותף רוברט סימנס (ועקיפת המדרג בתוך נאס"א) ותוך הכרה בכך שדעתו היא "כמו קול במדבר". הובולט ביקש כי השיטה תוכלל במחקרים בנושא.
כינון ועדת גולובין (Golovin committee) על ידי סימנס ביולי 1961 מייצג את נקודת המפנה בבחירת שיטת הטיסה לירח של נאס"א. הייתה זו ועדת אד־הוק (Ad-hoc Committee) שנועדה להמליץ על המשגרים שישמשו את תוכנית אפולו, אך היא הכירה בכך שבחירת שיטת הטיסה לירח היא גורם משמעותי בשאלה. הוועדה המליצה על שיטה משולבת של EOR ו־LOR, אך העיון בשיטת ה־LOR, יחד עם עבודתו הבלתי פוסקת של הובולט, שיחקו תפקיד מרכזי בפרסום היתכנות השיטה. בסוף 1961 ובתחילת 1962 החלו חברים מקבוצת משימות החלל של נאס"א במרכז החלל לנגלי (שהייתה בתהליכי הפיכה למרכז טיסות החלל המאוישות ביוסטון) לתמוך בשיטת ה־LOR. למהנדסים במרכז טיסות החלל מרשל לקח עוד זמן עד ששוכנעו ביתרונות השיטה, אך תמיכתם בשיטה הוכרזה על ידי וורנר פון בראון בעת תדריך ביוני 1962. בחירתה הרשמית של נאס"א בשיטת ה־LOR הוכרזה ב־11 ביולי 1962, בעת שכינסה אספה של 11 חברות תעשייה אמריקאיות והציגה בפניהן את האתגר שמולו הן עתידות להתמודד. היסטוריון החלל ג'יימס האנסם סיכם כי:
”לולא אימצה נאס"א דעת מיעוט עקשנית זו ב־1962, ארצות הברית עדיין הייתה מגיעה אל הירח, אך כמעט בוודאות לא לפני תום שנות ה־60, תאריך היעד שהציב קנדי.”
אך הייתה עוד דרך לעבור. כשהציגה נאס"א את בחירתה בשיטת ה־LOR לנשיא בקיץ 1962, הטיל היועץ המדעי של קנדי, ג'רום וויזנר, וטו על ההחלטה. רק ב־7 בנובמבר 1962 אושרה השיטה סופית ונאס"א יכלה להתחיל לעבוד על הוצאתה לפועל של התוכנית.