双子座计划的航天器结构

为了精确控制飞船，设计者为双子座安装了几个火箭发动机，使它可以在轨道上前进、后退和侧移，以改变轨道。复杂的任务需要两个人驾驶飞船，这使得飞船变得更大。而且双子座飞船的太空飞行时间一般需要持续一到两周才能确定人体能否承受长期失重，所以需要大量的电力和能源。为了满足这一要求，双子座飞船增加了设备舱，并安装了供电系统、推进剂储罐等设备。

当时使用的普通化学电池功率低，寿命短，不足以维持长时间飞行，而太阳能电池技术也不成熟，于是设计者采用了燃料电池，依靠燃料的化学反应释放能量，转化为电能输出。

两名宇航员，加上额外的支持系统，物资和推进剂，双子座飞船的重量是水星的两倍。要将其送入太空，水星使用的宇宙号运载火箭已经无能为力，大力神2号运载火箭成为了双子座飞船的运载火箭。经过长时间的调查，设计者发现运载火箭在发射时爆炸的概率极小，于是双子座取消了逃逸塔，采用弹射座椅作为紧急情况下的救生措施。

“双子座”计划的主要内容之一是实现太空行走。考虑到再设计一个用于太空行走的过渡舱必然会增加飞船的重量和体积，美国国家航空航天局的设计人员采用了简化设计，没有为舱外活动安装专门的过渡舱，直接使用驾驶舱作为过渡舱。双子座飞船侧面有一个长方形的舱门，密封性能极佳，可以在太空中打开和关闭。执行舱外任务时，航天员首先降低舱内的氧气压力，利用航天服的供氧系统进行呼吸。舱门打开，舱内氧气流失，舱外活动。完成任务返回舱内时，关闭舱门，再次释放氧气，给舱内加压。

在回收的方式上，飞船在返回前将设备舱落在轨道上，然后点燃发动机舱内的4个推力制动火箭，将飞船推入装载轨道，最后将发动机舱落下。座舱像水星飞船一样独自再入大气层，下降到低空时打开降落伞，宇航员连同座舱一起溅落在陆地(或海上)。