雙子星計畫
雙子星計畫是美國的第二個載人太空飛行計畫，計畫實施於水星計畫和阿波羅計畫之間，在1965年至1966年間共有10次載人飛行。計畫的目標是為更先進的太空旅行積累技術，尤其是其後的阿波羅登月計畫，雙子星計畫中任務時長足夠前往月球並返回。任務還包括太空行走和軌道機動。所有的載人發射都使用泰坦二號GLV作為運載火箭。[2]
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| 國家 | 美國 |
|---|---|
| 組織 | 美國國家航空暨太空總署 |
| 目標 | |
| 狀態 | 已完成 |
| 航太計畫資訊 | |
| 花費 |
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| 持續時間 | 1961年−1966年 |
| 首次航太飛行 |
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| 首次載人太空飛行飛行 |
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| 最近一次航太飛行 |
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| 成功次數 | 10 |
| 故障次數 | 2（雙子星8號和雙子星9A號） |
| 發射地點 | 卡納維爾角空軍基地19號發射台 |
| 太空載具資訊 | |
| 載人太空飛行器 | 雙子星飛船 |
| 運載火箭 | 泰坦二號GLV、泰坦3C號 |
任務目標
當1961年5月25日，約翰·甘迺迪宣布阿波羅計畫後，NASA方面認為應該繼水星計畫後，繼續開發一種適用於阿波羅計畫的飛船。開發計畫原名為「水星標誌二期」，1962年1月3日重命名為「雙子星計畫」。計畫的主要目標如下:[3]
- 考察太空人和飛船在軌的最大駐留時間，最短8天，最長兩周。
- 與其他太空載具交匯對接，並使用推進系統移動組合太空載具。
- 太空行走技術驗證，並考察太空人在太空的任務執行能力。
- 完美載人並在預定地點著陸。
- 為太空人提供阿波羅計畫需要零重力環境以及對接經驗。
飛船
「雙子星」（Gemini）這個名稱源於所用飛船能容納兩人，而Gemini這個詞在拉丁語中意思是雙胞胎。
雙子星飛船與水星飛船最大的不同是，水星飛船將除煞車引擎外的所有設備都放在飛船中，僅於太空人一個艙門之隔。而雙子星飛船將動力，推進，生命維持系統都放在一個獨立的設備模組中，類似後來阿波羅飛船的命令艙服務艙分離的設計。
水星飛船只能在軌道平面做調整，而雙子星飛船可以在空間六方向上動作，並能改變軌道。雙子星飛船被設計為可以與阿金納目標飛行器對接，而後者擁有更強大的變軌能力。
最初飛船被設計為使用滑翔傘在陸地著陸，由太空人控制。為了實現這種設計，滑翔傘不只固定在飛船端部，還須固定在熱防護盾附近以維持平衡。但此項設計最終還是被降落傘海域著陸方式替換。
飛船在早期幾次短期飛行任務使用電池供電，後來的長期飛行任務換成了燃料電池，這是燃料電池在載人飛船的首次應用。
雙子星飛船是第一個引入機載計算機的美國載人飛船，雙子星引導計算機用來協助管理，控制飛船機動。飛船還借用了某些航空上的設計如彈射座椅，飛行雷達，高度儀。彈射座椅最早出現在蘇聯的東方號飛船中。
研發團隊
雙子星飛船由加拿大設計師吉姆·張伯倫設計，張伯倫原是加拿大阿夫羅公司的阿夫羅箭戰鬥攔截機項目的首席空氣動力學家，該項目取消後，他隨著25名高級工程師加入NASA，隨後成為美國太空工作組的工程分部的領頭人，負責雙子星。而飛船的主承包商依然是參與水星計畫的麥克唐納飛行器公司。
此外，太空人維吉爾·格里森也參與了飛船的研發過程。在他死後才出版的著作《雙子星！》一書中解釋道，是水星計畫的終結，使他將全部精力放在雙子星計畫中。
整個計畫由位於休斯敦的載人太空飛行中心管理，由NASA總部的載人太空飛行飛行局領導。副局長喬治·米勒擔任計畫的代理主任，威廉·施耐德擔任雙子星6號以後的任務主管。
麥克唐納的工程師岡瑟·溫特負責水星計畫的雙子星計畫的飛船發射前準備。他的團隊負責飛船發射前發射塔的最後處理工作。而他親自為發射前的飛船關上艙門。[4]
太空人下列太空人參與了全部10次載人飛行：
| 組 | 太空人 | 所屬 | 任務 |
|---|---|---|---|
| 太空人1組 | 戈爾登·庫勃 | 美國空軍 | 雙子星5號 |
| 維吉爾·格里森 | 雙子星3號 | ||
| 瓦爾特·施艾拉 | 美國海軍 | 雙子星6A號 | |
| 太空人2組 | 尼爾·阿姆斯特朗 | 美國海軍 | 雙子星8號 |
| 弗蘭克·博爾曼 | 美國空軍 | 雙子星7號 | |
| 皮特·康拉德 | 美國海軍 | 雙子星5號 | |
| 雙子星11號 | |||
| 吉姆·洛威爾 | 美國海軍 | 雙子星7號 | |
| 雙子星12號 | |||
| 詹姆斯·麥克迪維特 | 美國空軍 | 雙子星4號 | |
| 托馬斯·佩頓·斯塔福德 | 雙子星6A號 | ||
| 雙子星9號 | |||
| 愛德華·懷特 | 雙子星4號 | ||
| 約翰·楊 | 美國海軍 | 雙子星3號 | |
| 雙子星10號 | |||
| 太空人3組 | 巴茲·奧爾德林 | 美國空軍 | 雙子星12號 |
| 尤金·塞爾南 | 美國海軍 | 雙子星9A號 | |
| 麥可·柯林斯 | 美國空軍 | 雙子星10號 | |
| 理察·戈登 | 美國海軍 | 雙子星11號 | |
| 大衛·斯科特 | 美國空軍 | 雙子星8號 |
| 任務 | 指揮官 | 組 | 飛行次數 # | 乘員 | 組 | 飛行次數 # |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 雙子星3號 | 格里森 | 1 | 2 | 楊 | 2 | 1 |
| 雙子星4號 | 麥克迪維特 | 2 | 1 | 懷特 | 2 | 1 |
| 雙子星5號 | 庫勃 | 1 | 2 | 康拉德 | 2 | 1 |
| 雙子星6號 | 施艾拉 | 1 | 2 | 斯塔福德 | 2 | 1 |
| 雙子星7號 | 波爾曼 | 2 | 1 | 洛威爾 | 2 | 1 |
| 雙子星8號 | 阿母斯特朗 | 2 | 1 | 斯科特 | 3 | 1 |
| 雙子星9號 | 斯塔福德 | 2 | 2 | 塞爾南 | 3 | 1 |
| 雙子星10號 | 楊 | 2 | 2 | 柯林斯 | 3 | 1 |
| 雙子星11號 | 康拉德 | 2 | 2 | 戈登 | 3 | 1 |
| 雙子星12號 | 洛威爾 | 2 | 2 | 奧爾德林 | 3 | 1 |
太空人挑選
太空人局局長迪克·斯雷頓在整個計畫中負責雙子星飛船乘員的挑選工作。雙子星飛船設有主太空人和後備太空人，後備人員在三次飛行後轉正。斯雷頓執意讓水星計畫七人中現役的4人（雪帕德，格里森，庫勃和施艾拉，格倫於1964年1月退役，卡彭特因極光7號再入大氣層時的失誤操作而備受NASA指責，當時請假參加海軍的SEALAB計畫，並且留地待命直到1964年7月，斯雷頓自己也因為心臟原因繼續留地待命）作為雙子星計畫各次飛行的指揮官。
1963年下半年，斯雷頓挑選了謝潑得和斯塔福德參加雙子星3號任務，麥克迪維特和懷特參加雙子星4號任務，施艾拉和楊參加雙子星5號任務，此次任務要和阿金納目標飛行器對接。3號的後備太空人是格里森和波爾曼，他們也將參加雙子星6號任務。康拉德和洛威爾成為4號的後備太空人。
由於阿金納目標飛行器的製造延期，施艾拉和楊的任務被推到雙子星6號，而他們也成為謝潑得組的後備。格里森組的長時間飛行任務成為雙子星5號。
第二次人員重排是因為謝潑得得了美尼爾氏症，這是一種內耳疾病。格里森替代謝潑得成為雙子星3號的指揮官。斯雷頓認為楊的性格和格里森很配，也讓他代替斯塔福德執行3號任務。最後，斯雷頓讓庫勃做5號的指揮官，同樣出於性格原因，他將康拉德從4號後備太空人提到5號任務，並指派阿母斯特朗和埃里奧特·希為5號後備。
第三次人員調整是斯雷頓發現希的身體素質標準，他讓希擔任9號的指揮官，讓查爾斯·巴塞特做9號的乘員。安排斯科特做8號的乘員。
第四次調整是因為希和巴塞特因乘坐的訓練機墜機而身亡。這架飛機剛好撞進了麥克唐納生產雙子星9號的廠房。後備太空人斯塔福德和康拉德成為重設計的雙子星9A的主太空人。洛威爾和奧爾德林成為9A的後備。
雖然格里森, 懷特, 和羅傑·查菲在阿波羅1號的火災中死去，斯雷頓的最終太空人名單已經包含後來的首批7位阿波羅太空人。有趣的是，這批參加阿波羅計畫的太空人中許多人所駕駛的飛船編號剛好比它們的雙子星飛船編號大一號：
- 施艾拉：雙子星6號→阿波羅7號
- 波爾曼和洛威爾：雙子星7號→阿波羅8號
- 斯科特：雙子星8號→阿波羅9號
- 斯塔福德和塞爾南：雙子星9A號→阿波羅10號
- 柯林斯：雙子星10號→阿波羅11號
- 康拉德和戈登：雙子星11號→阿波羅12號
- 洛威爾：雙子星12號→阿波羅13號
而這些人例外：
任務
包括2次無人發射，總共有12艘雙子星飛船通過泰坦二號火箭發射升空。
| 任務 | 運載器編號 | 任務時間 | 發射時刻 | 持續時間 | 評論 |
|---|---|---|---|---|---|
| 雙子星1號 | GLV-1 12556 | 1964年4月8-12日 | 16:01 UTC | 03d 23h | 雙子星飛船首次測試 |
| 雙子星2號 | GLV-2 12557 | 1965年1月19日 | 14:03 UTC | 00d 00h 18m 16s | 次軌道飛行，測試飛船熱防護盾 |
| 任務 | 運載器編號 | 指揮官 | 乘員 | 任務時間 | 發射時刻 | 持續時間 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 雙子星3號 | GLV-3 12558 | 格里森 | 楊 | 1965年3月23日 | 14:24 UTC | 00d 04h 52m 31s | |
| 首次載人發射，在軌3圈 | |||||||
| 雙子星4號 | GLV-4 12559 | 麥克迪維特 | 懷特 | 1965年6月3-7日 | 15:15 UTC | 04d 01h 56m 12s | |
| 美國太空人首次出艙活動，懷特出艙22分鐘 | |||||||
| 雙子星5號 | GLV-5 12560 | 戈登 | 康拉德 | 1965年8月21-29日 | 13:59 UTC | 07d 22h 55m 14s | |
| 首次在太空超過一周，首次使用燃料電池，引進指引和導航系統，在軌120圈 | |||||||
| 雙子星7號 | GLV-7 12562 | 波爾曼 | 洛威爾 | 1965年12月4-18日 | 19:30 UTC | 13d 18h 35m 01s | |
| 由於6號任務因故延期，7號替代，主要為了驗證人在太空是否能生存14天 | |||||||
| 雙子星6A號 | GLV-6 12561 | 施艾拉 | 斯塔福德 | 1965年12月15-16日 | 13:37 UTC | 01d 01h 51m 24s | |
| 首次完成太空交會，與雙子星7號保持0.3至90米距離5個小時 | |||||||
| 雙子星8號 | GLV-8 12563 | 阿姆斯壯 | 斯科特 | 1966年3月16-17日 | 16:41 UTC | 00d 10h 41m 26s | |
| 完成與無人飛行器阿金納的對接，停靠時，雙子星飛船的一個推力器失靈，造成飛船近乎災難性的翻滾，阿姆斯壯以著陸程序所用的推進系統恢復控制，代價就是耗光姿態控制的燃料，只好被迫返航。返回是美國太空史上首次緊急著陸，著陸點從原來的大西洋偏離到沖繩海域，是創下著陸偏離距離最長記錄的一次飛行。 | |||||||
| 雙子星9A號 | GLV-9 12564 | 斯塔福德 | 塞爾南 | 1966年6月3-6日 | 13:39 UTC | 03d 00h 21m 50s | |
| 原計畫5月發射，由於阿金納目標飛行器沒有進入預定軌道，飛船改和增強目標對接飛行器（ATDA）對接。但ATDA的遮罩物沒有完全分離，致使無法對接。飛船嘗試了3中停靠方式。在軌44圈 | |||||||
| 雙子星10號 | GLV-10 12565 | 楊 | 柯林斯 | 1966年7月18-21日 | 22:20 UTC | 02d 22h 46m 39s | |
| 首次使用阿金納目標飛行器的推進系統。還與雙子星8號對接。柯林斯完成49分鐘太空活動，另有39分鐘出艙從阿金納級取回實驗數據。在軌43圈 | |||||||
| 雙子星11號 | GLV-11 12566 | 康拉德 | 戈登 | 1966年9月12-15日 | 14:42 UTC | 02d 23h 17m 08s | |
| 利用阿金納的推進系統創造雙子星飛船高度記錄1,189.3km，戈登完成33分鐘太空行走以及2小時30分鐘太空站立活動，在軌44圈 | |||||||
| 雙子星12號 | GLV-12 12567 | 洛威爾 | 奧爾德林 | 1966年11月11-15日 | 20:46 UTC | 03d 22h 34m 31s | |
| 最後一次雙子星飛行，在停靠阿金納目標飛行器期間，奧爾德林完成了5小時30分鐘的太空行走，驗證了太空行走設備的改進 | |||||||
參考來源
- ^ Costs of US piloted programs. The Space Review. 2010-03-08 [2024-07-15] （英語）.
- ^ 唯一沒使用泰坦二號的是1966年再次發射雙子星2號時用了泰坦3C號。
- ^ Gemini Program. Venice, CA: Revell, Inc. 1965: 1. pamphlet included with 1/24 scale model of Gemini spacecraft; based on official records of NASA.
- ^ Farmer, Gene; Dora Jane Hamblin. First On the Moon: A Voyage With Neil Armstrong, Michael Collins and Edwin E. Aldrin, Jr.. Boston: Little, Brown and Co. 1970: 51–54. Library of Congress 76-103950.