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Una volta messa in orbita bassa, la navicella Apollo (LEM e modulo di comando e di servizio), il terzo stadio del razzo compieva un giro e mezzo intorno alla Terra per poi riaccendere il motore e inserire il complesso in un orbita di trasferimento verso la luna. Questa accensione portava ad un incremento della velocità di 3.040 m / s (10 000 km / h). Poco dopo la fine della accensione, il Modulo di Comando e Servizio (CSM) si staccava dal resto del complesso per poi girare di 180 gradi per andare ad agganciarsi al LEM situato nel suo alloggiamento. Una volta controllato l’allineamento e pressurizzato il LEM lo si estraeva, ad una velocità di 30 cm/s, grazie a delle molle pirotecniche situate sulla sua carenatura. Il terzo stadio, ormai privo del LEM e del modulo di comando/servizio, iniziava una traiettoria differente andando, a seconda della missione, in orbita [[sole|solare]] o schiantandosi contro la luna<ref>{{cita|W.David Woods|p. 103-127|HOW}}.</ref>
Durante il viaggio del LEM e del CSM di 70 ore verso la Luna, potevano essere effettuate delle modifiche alla traiettoria al fine di ottimizzare il consumo finale di propellente. Inizialmente veniva immagazzinata una quantità relativamente elevata di combustibile per compiere tali manovre. Nella pratica, soltanto il 5% di tale quantitativo veniva effettivamente impiegato per le correzioni di rotta. La navetta, inoltre, ruotava lentamente introno a se stessa in modo da limitare il riscaldamento riducendo il periodo di esposizione verso il sole<ref>{{cita|W.David Woods|p. 139-140|HOW}}.</ref>.
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===Discesa sulla luna===
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La discesa verso la Luna avveniva in gran parte grazie al sistema di guida, navigazione e controllo (PGNCS) controllato dal computer di bordo (LGC). Questo dispositivo era in grado sia di determinare posizione e traiettoria della navetta grazie ad un sistema inerziale e ad un sistema [[radar]] (funzione navigazione) e, calcolando il percorso da seguire mediante i suoi programmi pilota, dirigere la spinta e la potenza del motore (funzione guida). Il pilota del modulo lunare poteva, tuttavia, agire in qualsiasi momento correggendo la rotta e al limite anche prendere pieno controllo della navetta. Tuttavia solo il sistema di navigazione era in grado di ottimizzare il consumo di propellente, che altrimenti sarebbe finto prima di aver toccato il suolo lunare<ref>{{cita|David A. Mindell|p.189|DIG}}.</ref>.
[[File:Apollo AS11-40-5862.jpg|220px|left|thumb|Aldrin esce dal LEM]]
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