НАСА было не одиноко в своих стремлениях. Советский Союз в прошлом продемонстрировал свою необыкновенную способность устраивать эффектные космические зрелища; многие наблюдатели НАСА считали это техническое мастерство подготовкой к осуществлению русскими в ближайшем будущем пилотируемого полета на Луну. Они также чувствовали необходимость выполнить распоряжение президента Джона Кеннеди, сделанное им 25 мая 1961 года: послать на Луну людей к концу 60-х годов.
С самого начала призыв Кеннеди произвести посадку на Луну получил широкое одобрение американской общественности. Конгресс выразил свою поддержку, выделив огромную финансовую помощь. Эти факторы помогли вызвать у всех служащих НАСА острое чувство государственной важности цели и высокий моральный дух. Ставки были очень высоки. Все происходило в условиях холодной войны, когда все, кроме триумфа, приводило к унижению национального достоинства. Оглядываясь назад на первые годы президентства Кеннеди, Линдон Джонсон, в то время вице-президент, и другие высокие чиновники рассмотрели вопрос о полете человека в космос и пришли к заключению, что Соединенные Штаты имеют «обоснованную» (реальную) возможность обогнать Советский Союз.
Тем не менее организационные задачи, которые были поставлены руководителем НACA Джеймсом Уэббом, оставались пугающими. Он высказался следующим образом: «Для осуществления проекта „Аполлон“ требуется, чтобы запуск был произведен из точки на Земле, в которой скорость вращения Земли будет равна 1600 км/ч, чтобы выйти на орбиту со скоростью 28 800 км/ч, набрать за определенное время скорость 40 000 км/ч и двигаться к космическому телу, расположенному на расстоянии 380 000 км, которое само движется со скоростью 3200 км/ч относительно Земли, выйти на орбиту вокруг этого тела и посадить специально для этого созданное устройство на Луну». Более того, делал заключение Уэбб: «Люди должны будут вести наблюдения и делать измерения, собирать образцы… и затем повторить во многом обратный процесс возвращения домой… Одна такая экспедиция не справится со всем этим. НАСА должно разработать надежную систему, способную делать это раз за разом».
Как руководитель НАСА, Уэбб будет находиться в эпицентре этого проекта почти все 60-е годы. Его руководство сыграло важную роль в окончательном успехе проекта «Аполлон». Перед тем как прийти в НАСА в 1961 году, Уэбб сделал впечатляющую карьеру способного государственного чиновника и «своего» человека в Вашингтоне. Он был министром финансов и помощником секретаря США в администрации Трумэна. Он умело вел переговоры с Конгрессом и другими многочисленными организациями федерального правительства. Для НАСА он создал широкий и мощный директорат. При нем для НАСА были построены новые полигоны, в основном на юге, и заключены контракты в аэрокосмической промышленности на создание основных космических кораблей и компонентов для многоэтапной космической программы НАСА.
Значительное внимание НАСА уделяло разработке космического корабля для пилотируемых космических полетов. Еще в середине июля 1961 года Уэбб пригласил сотни представителей аэрокосмической индустрии посетить научно-техническую конференцию, посвященную проекту НАСА «Аполлон», проводимую в Вашингтоне. Каждый участник этого конклава получил письменное руководство, содержащее техническую спецификацию будущего космического корабля «Аполлон», включая командный модуль, служебный модуль и модуль, предназначенный для посадки на Луну. Каждый компонент был абсолютно необходим для доставки людей с Земли на лунную поверхность и обратно. Количество технических деталей такого амбициозного проекта отражалось в размере письменного руководства, которое было гигантским и весило 113 кг.
Одна из основных дискуссий в НАСА была посвящена выбору оптимального метода посадки на Луну. Этот «выбор метода» был особо важен, так как он окончательно определял конструкцию ракеты-носителя и космического корабля. На раннем этапе было неясно, каковы намерения русских и их возможности. Более того, перед создателями проекта стояли сложнейшие, ни с чем не сравнимые конструкторские задачи — руководство НАСА полностью осознавало тот факт, что полет на Луну будет прокладывать путь, и нет никакой гарантии, что он будет успешным.
Одним из вариантов, который позднее будет назван «прямая посадка», был предложен фон Брауном и его хантсвильской командой. Предложенная техника посадки на Луну была простой и непосредственной: ракета, стартовавшая с Земли, выходила на траекторию, которая «вывела» бы прямо к Луне — подобно тому, как охотник целится в стаю гусей — так что два объекта встречаются в одном и том же месте в одно и то же время. Но у этого метода были значительные недостатки. Он бы потребовал разработки огромной ракеты, названной «Нова», которую фон Браун представлял оснащенной 10 двигателями только первой ступени. Такой громадный космический корабль вместе со ступенью, предназначенной для обратного полета на Землю, было бы очень сложно построить, и он был бы весьма дорогостоящим.
Вторым вариантом была встреча на орбите Земли. Этот план требовал сборки корабля на орбите из отдельно запущенных туда компонентов — космического корабля, лунного модуля и модуля с оборудованием. Такой вариант предполагал последовательность запусков, которые потребовали бы меньше энергозатрат, чтобы осуществить готовящуюся лунную миссию. Писатель Уильям Берроуз метко описал этот подход как «хай-тэковский караван мулов», направляющийся на Луну. Противники этого варианта указывали на его высокую стоимость, сложность сборки и присущую ему опасность. Многие инженеры сочли столь сложную затею непрактичной и даже безрассудной.
В конце концов был выбран третий вариант. Известный как «встреча на лунной орбите», он вначале преодолел сильное сопротивление. Этот план горячо защищал инженер-конструктор НАСА Джон Хоуболт в Центре Лэнгли. Для такого сближения требовалось, чтобы командный и служебный модуль «Аполлона» были выведены на «парковочную» орбиту вокруг Луны, пока лунный модуль высадил бы астронавтов на лунную поверхность. Первоначально эта идея была встречена яростным сопротивлением как в Лэнгли, так и в штаб-квартире НАСА. Было высказано опасение, что если астронавты не смогут сблизиться с командным и служебным модулем, когда они покинут Луну, они почти наверняка погибнут на лунной орбите, и лунный модуль станет их склепом. Несмотря на возражения, Хоуболт не захотел отказаться от своей идеи. В ноябре 1961 года, пройдя множество административных уровней, он написал страстное письмо в защиту своего проекта непосредственно первому помощнику руководителя НАСА Роберту Симансу. В нем он характеризовал свою борьбу как «глас вопиющего в пустыне». Настойчивость позволила добиться серьезного рассмотрения его предложений, хотя, чтобы убедить сомневающихся и привлечь их на свою сторону, потребовалось много времени и сил. Хоуболт, который с 1942 года работал еще в предшествующей НАСА организации — Национальном консультативном комитете по аэронавтике, — получил за этот проект престижную медаль НАСА «За исключительные научные достижения».
Что позволило этому варианту в конце концов одержать верх? Прежде всего то, что он требовал меньше ресурсов, чем другие два. Более того, конкурирующие варианты — «прямая посадка» и «встреча на земной орбите» — потребовали бы огромной ракеты — возможно, высотой в шесть этажей — для посадки на Луну. В отличие от этого, для «встречи на лунной орбите» требовался простой «Сатурн-5», намного меньший, чем, например, предложенный для прямой посадки «сверхускоритель» Нова. Кроме того, использование командного орбитального модуля для того, чтобы вернуть астронавтов после того, как они покинут Луну, означало, что конструкция лунного посадочного модуля будет проще и легче. Эти достоинства вытекали из того, что часть спускаемого аппарата по схеме оставалась на Луне, когда выводимый на орбиту модуль взлетал, чтобы доставить экипаж на встречу с командным модулем. В конечном счете фон Браун подписался под вариантом встречи на лунной орбите, поскольку только он давал твердый шанс вовремя осуществить лунную цель Кеннеди. НАСА публично объявило о выборе варианта встречи на лунной орбите 11 июля 1962 года.
В течение 60-х годов НАСА экспоненциально разрасталось. В 1966 году число служащих увеличилось до 36 000, это весьма значительный скачок по сравнению с 1960 годом, когда оно достигало 10 000 человек. В начале пилотируемой лунной программы руководство НАСА решило, что для выполнения большей части работ наиболее эффективно будет опираться на внешних исследователей, университеты и частные предприятия. В результате общее количество людей, занятых в этих трех категориях и работающих по проекту «Аполлон», увеличилось с 36 500 в 1960 году до внушительного числа 376 700 в 1965 году. Проект «Аполлон» требовал федерального финансирования, которое обеспечил Конгресс, чтобы НАСА соответствовало целям программы. Бюджет НАСА стремительно вырос с 500 млн долларов в 1960 году до 5,2 млрд долларов в 1965 году, что составляло 5,3 % от всего федерального бюджета на тот год. Начиная с последующего года и еще десять лет, в связи с постоянно растущими расходами по проекту «Аполлон» и увеличивающимися бюджетными затратами на войну во Вьетнаме, бюджет НАСА сокращался.
