15 июля 1975 года запуском кораблей "Союз-19" в СССР и "Аполлон" в США начался первый в истории человечества совместный космический полет представителей разных стран.
Контакты между советскими и американскими учеными в области освоения космоса начались сразу после запусков первых искусственных спутников Земли. В то время они сводились, главным образом, к обмену полученными научными результатами на различных международных конференциях и симпозиумах. Сдвиг в сторону развития и углубления советско-американского сотрудничества в освоении космоса наметился в 1970-1971 годах, когда состоялся ряд встреч ученых и технических специалистов обеих стран. 26-27 октября 1970 года в Москве прошла первая встреча советских и американских специалистов по проблемам совместимости средств сближения и стыковки пилотируемых космических кораблей и станций. На встрече были образованы рабочие группы для выработки и согласования технических требований по обеспечению совместимости этих средств.
24 мая 1972 года в Москве председатель Совета Министров СССР Алексей Косыгин и президент США Ричард Никсон подписали "Соглашение между Союзом Советских Социалистических Республик и Соединенными Штатами Америки о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях", которое предусматривало проведение в течение 1975 года стыковки советского космического корабля типа "Союз" и американского космического корабля типа "Аполлон" в открытом космосе с взаимным переходом космонавтов.
Основными задачами программы было создание перспективного универсального спасательного средства, отработка технических систем и методов совместного управления полетом, осуществление совместных научных исследований и экспериментов.
Специально для совместного полета разработали универсальный стыковочный узел — лепестковый или, как его еще называют, "андрогинный". Лепестковое соединение было одинаковым для обоих стыкующихся кораблей, что позволяло не думать о совместимости в аварийной ситуации.
Крупную проблему при стыковке кораблей представлял вопрос об общей атмосфере. "Аполлон" проектировался под атмосферу чистого кислорода при низком давлении (280 миллиметров ртутного столба), советские же корабли летали с бортовой атмосферой, по составу и давлению близкой к земной. Для решения этой задачи к "Аполлону" приделали дополнительный отсек, в котором после стыковки параметры атмосферы сближались с атмосферой в советском космическом корабле. В "Союзе" из-за этого снизили давление до 520 миллиметров ртутного столба. При этом командный модуль "Аполлона" с одним оставшимся там астронавтом должен был герметизироваться.
2-8 декабря 1974 года в соответствии с советской программой подготовки к совместному космическому эксперименту был осуществлен полет модернизированного корабля "Союз-16" с экипажем — Анатолий Филипченко (командир) и Николай Рукавишников (бортинженер). В ходе этого полета проводились испытания системы обеспечения жизнедеятельности, испытания автоматической системы и отдельных узлов стыковочного агрегата, отработка методики выполнения совместных научных экспериментов и др.
15 июля 1975 года запуском кораблей "Союз-19" и "Аполлон" начался завершающий этап проекта. В 15 часов 20 минут по московскому времени с космодрома Байконур был произведен запуск корабля "Союз-19" с космонавтами Алексеем Леоновым и Валерием Кубасовым на борту. А спустя семь с половиной часов с мыса Канаверал (США) был запущен корабль "Аполлон" с астронавтами Томасом Стаффордом, Вэнсом Брандом и Дональдом Слейтоном.
16 июля экипажи обоих космических кораблей занимались ремонтными работами: на "Союзе-19" была обнаружена неисправность в телевизионной системе, а на "Аполлоне" при сборке стыковочного механизма на земле была допущена ошибка. Космонавты и астронавты сумели устранить неисправности.
В это время происходили маневры и сближение двух космических кораблей. За два витка до стыковки экипаж "Союза-19" установил с помощью ручного управления орбитальную ориентацию корабля. Поддержание ее выполнялось автоматически. На участке сближения кораблей в период подготовки к каждому маневру управление обеспечивала реактивная система и цифровой автопилот "Аполлона".
17 июля в 18.14 по московскому времени (мск) началась конечная фаза сближения кораблей. "Аполлон", раньше сзади догонявший "Союз-19", вышел на 1,5 километра впереди него. Стыковка (касание) кораблей "Союз-19" и "Аполлон" была зафиксирована в 19.09 мск, обжатие стыка — в 19.12 мск. Корабли состыковались, став прообразом будущей международной космической станции.
После грубой проверки герметичности в корабле "Союз-19" был открыт люк между спускаемым аппаратом и бытовым отсеком и начата точная проверка герметичности. Затем тоннель между стыковочным модулем "Аполлона" и бытовым отсеком "Союза" был наддут до 250 миллиметров ртутного столба. Космонавты открыли люк бытового отсека "Союза". Через несколько минут был открыт люк стыковочного модуля "Аполлона".
Символическое рукопожатие командиров кораблей произошло в 22.19 мск.
Встреча Алексея Леонова, Валерия Кубасова, Томаса Стафффорда и Дональда Слейтона в корабле "Союз-19" наблюдалась на Земле по телевидению. Во время первого перехода были проведены запланированные телерепортажи, кинофотосъемки, обмен флагами СССР и США, передача флага ООН, обмен сувенирами, подписание свидетельства Международной авиационной федерации (ФАИ) о первой стыковке двух космических кораблей разных стран на орбите, совместный обед.
На следующий день был проведен второй переход — астронавт Бранд перешел в "Союз-19", а командир "Союза-19" Леонов — в стыковочный отсек "Аполлона". Члены экипажей были подробно ознакомлены с оборудованием и системами другого корабля, были проведены совместные телерепортажи и кинофотосъемки, физические упражнения и др. Позже были совершены еще два перехода.
На борту кораблей "Союз" и "Аполлон" состоялась первая в мире международная пресс-конференция в космосе, во время которой космонавты и астронавты ответили по радио на вопросы корреспондентов, передаваемые с Земли из советского и американского пресс-центров.
Полет космических кораблей в состыкованном состоянии длился 43 часа 54 минуты 11 секунд.
Корабли расстыковались в 19 июля в 15.03 мск. Затем "Аполлон" отошел на 200 метров от "Союза-19". После проведения эксперимента
"Искусственное солнечное затмение" космические корабли опять сблизились. Произошла вторая (тестовая) стыковка, при которой активным был стыковочный агрегат "Союза-19". Стыковочное устройство сработало без замечаний. После проведения всех проверок в 18.26 мск началось расхождение космических кораблей. Второй раз в состыкованном состоянии корабли находились два часа 52 минуты 33 секунды.
По завершении совместной и собственных программ полета экипаж "Союза-19" успешно совершил посадку 21 июля 1975 года вблизи города Аркалык в Казахстане, а 25 июля приводнился в Тихом океане командный модуль корабля "Аполлон". При посадке американский экипаж спутал последовательность процедур включения, в результате чего в кабину начало засасывать выхлоп ядовитого топлива. Стаффорд успел достать кислородные маски и надеть себе и потерявшим сознание товарищам, помогла и оперативность спасательных служб.
Полет подтвердил правильность технических решений по обеспечению совместимости средств сближения и стыковки будущих пилотируемых космических кораблей и станций.
Сегодня стыковочными системами, разработанными для космических кораблей "Союз-19" и Аполлон", пользуются практически все участники космических полетов.
Успех программы во многом был обусловлен большим опытом экипажей американского и советского кораблей.
Опыт успешного осуществления программы "Союз-Аполлон" послужил хорошей основой для проведения в последующем международных космических полетов по программе "Мир"-Shuttle, а также для создания с участием многих государств мира и совместной эксплуатации Международной космической станции (МКС).