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二战末期，为了挽回战争颓势，纳粹德国将新研发的V2火箭投入战争。V2火箭极大杀伤力，给盟军带来了巨大的震撼，让盟国垂涎三尺。美国和苏联都力图夺取德国的火箭科技，V2火箭主设计师布劳恩就成为双方争夺的焦点。最终美国得到布劳恩和他的大部分设计团队和资料，苏联则在瓦伦丁·古舒高的建议下启用大清洗中被关入古拉格的科罗廖夫博士主持俄国的火箭研发。至此，二战后的火箭竞赛拉开帷幕。

美苏冷战的加剧，苏联工程师科罗廖夫被要求建造大推力火箭以携带核弹头威慑美国，因此R-7火箭应运而生。基于R-7火箭的成功，人类第一颗人造卫星史泼尼克一号、二号相继成功发射。面对苏联在卫星上取得的重大成就，海军卫星发射失败过的美军，以布兰恩为主的研发团队成功发射美国第一颗人造卫星探索者一号。揭开了美苏卫星竞赛的大幕。

美苏军事竞赛，让两国的军事实力大增。火箭、卫星的成功，为载人登月提供了可能。在前有的基础上，苏联和美国都开始准备各自的载人航天计划并分别发展了东方计划和水星计划。双方经过数次失败后，苏联率先将尤里·加加林成功送入太空。美国不甘示弱，不久，美国人艾伦·谢泼德也成功进入地球轨道。美苏争霸，让战后的世界再度不稳定，危险重重。

载人飞行取得成功后，美苏双方将竞争焦点集中到了月球。美国开始筹划雄心勃勃的阿波罗计划，同时苏联也积极展开月球项目，然而双方进程都颇不顺利。阿波罗计划登月计划受制于大型F-1引擎的技术问题；苏联登月则由于科罗廖夫突然病逝，N1火箭发射失败，使得登月计划彻底瘫痪。这一轮的登月计划以几经波折后的美国阿波罗11号成功登月画上句号。