Когда пепелище остыло, на пусковой площадке и рядом с ней подобрали 165 обгоревших тел. Среди погибших был маршал Неделин; конструктор Янгель остался жив. Жертвы трагедии Р-16 были похоронены тайно. Было объявлено, что маршал Неделин погиб 25 октября в авиакатастрофе. Советский Союз скрывал неудачи и трагедии от своего народа и от всего мира».
Испытания ракеты Р-16 продолжались весь 1961 год, но шли они плохо. В начале 1962 года США, считавшие себя уязвимой стороной в ракетном дисбалансе, начали дислоцирование МБР «Атлас», тем самым ставя Советский Союз в стратегически невыгодное положение. Чтобы восстановить баланс сил (или страха), Хрущев начал обдумывать возможное использование Кубы для размещения советских МБР.
В конце 1961 года благодаря своей должности директора Центра космических полетов имени Дж. Маршалла Вернер фон Браун стал весьма могущественным бюрократом, если не политиком. Он контролировал 40 процентов бюджета НАСА, предназначенного для космических исследований. Хью Драйден, заместитель администратора НАСА, испытывал потребность поставить фон Брауна на место, когда думал о деньгах, которыми тот распоряжается. В 1961 году на симпозиуме, организованном Американским ракетным обществом, Драйден упрекнул фон Брауна в больших затратах на космос, сказав при этом, что «до сих пор мы получили взамен лишь какие-то большие сооружения в Редстоуне и на мысе Канаверал и какой-то шум в окрестностях Хантсвилла».
Ответ фон Брауна был примером умения добиться преимущества в любой ситуации.
Теперь мы много читаем о необходимости срочной космической программы. Я полагаю, следует уяснить, что космическая программа рассчитана на длительный срок. Как сказал доктор Драйден, бюджет этого года является лишь взносом на строительство, которое будет продолжаться годы. Нашей стране нужна не срочная программа, а постоянные усилия в течение многих лет. Мы были бы гораздо более довольны не срочной программой, а программой, основанной на прочной общественной поддержке в течение, по меньшей мере, ближайших десяти лет.
Фон Браун просил о поддержке точно так же, как Кеннеди просил у нации поддержать идею послать человека на Луну до конца десятилетия. Оба они получили то, о чем просили.
На фон Брауна была возложена ответственность за поставку для НАСА больших ракет-носителей, построенных с использованием технологических достижений последнего десятилетия. Конструкции ракет теперь стали прочнее и легче. Камеры сгорания делались не из сплошной стали, а из металла, пронизанного трубопроводами. Ракетное топливо перед впрыскиванием в двигатель протекало по этим трубам. Такая конструкция приводила к охлаждению двигателя и значительному его облегчению. Более легкие двигатели и общее облегчение конструкций ракет позволили увеличить полезный груз. Фон Браун и его группа использовали все эти новшества при проектировании ракеты «Сатурн-1». На первой ступени этой ракеты были установлены восемь модифицированных двигателей «Юпитер», которые создавали совокупную тягу 680 т. Ракета «Сатурн-1» весила 748 т, имела высоту 38,1 м и могла забросить на орбиту полезный груз 10 т. Она, в основном, использовалась для испытания компонентов, предназначенных для «лунной» программы, но, кроме того, вывела на орбиту несколько исследовательских спутников.
Вслед за «Сатурном-1» была создана похожая, но несколько усовершенствованная ракета «Сатурн-1Б». Ее первая ступень приводилась в движение блоком из восьми усовершенствованных двигателей «Юпитер», работавших на жидком кислороде и керосине и создававших совокупную тягу 745 т. Для второй ступени использовался один из новых двигателей J-2 на жидком водороде и жидком кислороде с тягой 115 т. Ракета «Сатурн-1Б» весила 589 т и была высотой 68 м. Хотя ее мощность позволяла вывести на орбиту 16 т, она была недостаточно мощной для доставки корабля значительных размеров на Луну.
Группа Вернера фон Брауна задумала, вслед за «Сатурном-1» и «Сатурном-1Б», трехступенчатую ракету «Сатурн-5», по сравнению с которой огромный «Сатурн-1» выглядел карликом. Ее первая ступень имела 5 новых двигателей F-1, работавших на керосине и жидком кислороде и развивавших тягу по 680 т каждый. Таким образом, совокупная тяга двигателей первой ступени ракеты «Сатурн-5» была 3401 т, то есть в пять раз больше, чем у «Сатурна-1». Вторая и третья ступени использовали двигатели J-2 на жидком водороде и жидком кислороде. По первоначальному проекту ракета «Сатурн-5» имела высоту 111 м и весила более 2700 т. Она могла доставить на орбиту груз в 140 т или послать груз в 47 т на Луну.
Фон Браун и его группа проектировали также ракету «Нова», которая по своим размерам приближалась к многоступенчатой ракете, которую фон Браун предложил в журнале «Кольерс» десятилетием раньше. Первая ступень ракеты «Нова» должна была иметь 8 двигателей F-1, создающих совокупную тягу в 6000 т, то есть почти половину от 14 000 т тяги ракеты из «Кольерс». Один из инженеров заметил, что «Нова» была бы такой тяжелой, что остров Мерритт, где находилась стартовая площадка, опустился бы в море. Помимо шума и вибраций при зажигании первой ступени, возникали и другие технические проблемы, которые с учетом необходимых затрат делали проект ракеты «Нова» неосуществимым. Тем не менее «Нова» внесла свой вклад в космическую программу тем, что по сравнению с ней проект «Сатурн-5» выглядел вполне реальным, и 25 января 1962 года НАСА его одобрило.
При выборе кандидатуры на пост руководителя проекта «Сатурн-5» на самом верху стопки бумаг оказались документы Артура Рудольфа. Его данные были исключительными. Рудольф занимался ракетной техникой свыше 30 лет, он был другом Вернера фон Брауна и одним из первых вошел в его группу в 1933 году. Он несколько лет возглавлял опытно-конструкторскую лабораторию на Пенемюнде и два года руководил технологическим процессом на заводе «Миттельверк», выпускавшем «Фау-2». Сведения о деятельности Рудольфа во время войны были засекречены, и о его сотрудничестве с СС и использовании рабского труда узников на его заводе давно забыли. Таким образом, Рудольф стал руководителем проекта.
Испытательный полигон на мысе Канаверал превратился в главную базу НАСА, а Курт Дебус, руководивший испытаниями ракет на Пенемюнде, стал директором полигона.
В 1962 году у НАСА были довольно точные оценки для размеров ракеты-носителя, необходимой для посылки на Луну человека (или людей, так как решение о численности экипажа еще не было принято). «Сатурн-5» выглядел наиболее подходящим вариантом, хотя было еще много деталей, требовавших доработки. Теперь перед НАСА встал вопрос о выборе стратегии, иными словами, метода полета.
После отбраковки заведомо непригодных осталось три основных сценария полета. Наиболее простым для понимания и, по мнению некоторых, для осуществления был прямой полет. При использовании этого метода нужно было построить ракету-носитель максимально возможных размеров, погрузить на нее все необходимое для пути туда и обратно и взлетать. Отдельные ступени ракеты должны были отваливаться по мере выполнения своей роли в полете. Вернер фон Браун впервые предложил прямой полет в своей книге «Первый полет к Луне».
Второй метод полета, неявно предложенный в статье фон Брауна в 1952 году в журнале «Кольерс», стал известен как метод встречи на геоцентрической орбите (ВГО). По первоначальному плану фон Брауна, сначала строится космическая станция, которая служит местом сборки корабля. В методе ВГО предварительное изготовление компонентов на земле и малая численность команды делают космическую станцию ненужной. Компоненты корабля запускаются с помощью двух или более ракет. Они сближаются на низкой околоземной орбите, и команда собирает «лунный» корабль. После сборки он вместе со всей командой стартует к Луне. Преимуществом метода ВГО было то, что он требовал меньших ракет, которые было легче построить. Недостаток этого метода заключался в том, что никто не знал, насколько реально будет осуществить сближение на орбите — после его осуществления возникли бы новые проблемы, связанные со стыковкой и сборкой корабля.
Третьим, наиболее радикальным методом полета был метод встречи на селеноцентрической орбите (ВСО). Основная концепция этого метода была разработана в принадлежавшем НАСА Исследовательском центре имени Лэнгли в Хэмптоне, штат Виргиния. По общему мнению, Джон Хуболт постоянно проталкивал его, пока руководство НАСА не согласилось, что у метода есть свои достоинства. При использовании этого метода несколько ускоряющих ступеней поднимают корабль на околоземную орбиту, а затем выводят на траекторию, которая приводит его на окололунную орбиту. Там от корабля отделяется взлетно-посадочный аппарат с двумя астронавтами, который спускается на поверхность Луны. После осуществления посадки он взлетает и встречается с модулем, остававшимся на окололунной орбите. Двигатели этого модуля используются астронавтами для возвращения на Землю.