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为了在轨道上进行手控操纵,机动飞行,会合对接及宇航员的舱外活动的试验。美国宇航局于1965年3月到1966年11月制定了“双子星座”计划,这是整个“阿波罗”登月计划的第二阶段。“双子星座”寓意这次的试验飞船可容纳两位宇航员,而第一阶段的“水星”计划只可载一人。

3月23日,约翰·扬和另一宇航员乘“双子星座”3号飞船开始执行任务。这次太空之行仅4小时53分钟。这艘飞船重约3.2至3.8吨,由座舱和设备舱组成,外形像钟,高约3.5米,底部直径3.2米。座舱密封部位装有控制系统,废物处理装置,两把弹射座椅及食品和水,非密封部位有生命保障系统,无线电和降落伞。座舱最前端有交会雷达和对接装置,座舱底部覆盖着防热材料,设备舱上装有4台制动火箭,下舱有轨道机动发动机及燃料、燃料电池和通信设备。

两位宇航员驾驶“双子星座”3号飞船绕地球飞行了3圈,进行了上升,下降、前进、后退和左右转动等操纵试验,取得了成功。
1966年7月18日,“双子星座”10号飞船第二次飞上太空,在太空停留了2昼夜22小时47分钟,并绕地球飞行43圈,在太空与“阿金纳”末级火箭成功地会合对接,并取回一个收集微流星的箱子。这次飞行为两艘飞船今后在太空对接飞行奠定了基础。
“双子星座”计划的完成,为载人登月作了充分的技术准备。

“双子星座”计划
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