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La NASA risponde alla sfida di John F. Kennedy di far atterrare un uomo sulla Luna con un gruppo di nuovi astronauti del programma Gemini, che lavorano in vista dell'eventuale viaggio lunare con una serie di rischiose e rivoluzionarie missioni in orbita terrestre.

La tragica morte dei primi tre astronauti dell'Apollo durante un test pre-lancio tormenta i progettisti della navicella spaziale, che cercano di accettare l'accaduto e di trovare un modo per salvare il programma lunare.

Una troupe cinematografica documentaristica segue gli ultimi preparativi per il primo lancio Apollo con equipaggio. Ora in ritardo a causa dell'incendio dell'Apollo 1, gli astronauti e il personale della rampa di lancio scommettono la propria vita, e il futuro spaziale dell'America, sul suo successo.

La NASA compie il passo più audace e controverso: tentare di far volare l'uomo attorno alla Luna e ritorno per la prima volta nella storia, alla fine di uno degli anni più catastrofici del secolo.

Gli ingegneri della Grumman Aviation collaborano con la NASA e gli astronauti dell'Apollo 9 per progettare, costruire e infine testare il primo vero veicolo spaziale al mondo: un "modulo lunare" che, si spera, consentirà ai primi esseri umani di atterrare sulla Luna.

L'attenzione dell'opinione pubblica, i conflitti tra l'equipaggio, le simulazioni disastrose e una serie di strazianti crisi dell'ultimo minuto minacciano il successo degli astronauti dell'Apollo 11 nel portare a termine il più grande successo della NASA: il primo allunaggio.

Dal punto di vista dell'astronauta Alan Bean, scopri come ha compiuto un viaggio inaspettato sulla Luna e la sua amicizia con i compagni dell'equipaggio dell'Apollo 12.

Mentre le conseguenze mortali dell'incidente dell'Apollo 13 si intensificano in tempo reale, aumentano anche le tensioni tra i giornalisti della NASA che si occupano dell'accaduto. Tra questi, un rispettato giornalista televisivo della vecchia scuola mette in discussione i metodi conflittuali di un collega più giovane e scaltro.

Il primo uomo americano ad andare nello spazio, Alan Shepard, è costretto a terra a causa di una patologia dell'orecchio interno. Un nuovo, ingrato lavoro d'ufficio inizia a sembrare permanente, finché il destino – e un intervento chirurgico – gli offrono l'opportunità di salvare il programma spaziale.

Il guru della geologia Lee Silver aiuta Dave Scott e il suo equipaggio dell'Apollo 15 a svelare le misteriose origini della luna, insegnando loro a diventare i suoi surrogati lunari e quindi i primi "osservatori sul campo" completamente addestrati su un altro mondo.

Un gruppo di giovani mogli di militari lotta con i loro nuovi "lavori", gestendo sia la ribalta nazionale che un impegnativo fronte interno. Nel frattempo, i loro mariti astronauti si perdono nella ricerca di un obiettivo nazionale a tratti competitivo, affascinante e mortale.

La fine agrodolce del programma Apollo e l'ultimo viaggio con equipaggio umano verso un altro pianeta sono contrapposti a una spensierata ricreazione della prima rappresentazione cinematografica di tale impresa, il classico muto francese del 1902 "Le Voyage dans la Lune".