“双子星座”飞船和“水星”飞船外形类似，也呈圆柱圆锥形。“双子星座”飞船由再入舱和设备舱组成，全长5.67米，底部直径3.05米，顶部直径0.98米，容积2.55米³。
“双子星座”飞船与“水星”飞船最大不同是，“水星”飞船除制动发动机外的所有设备都放在飞船里。而“双子星座”飞船将动力、推进、生命保障系统都放在一个独立的设备模块中，类似后来的阿波罗飞船的指令舱和服务的分离设计。
图5-2 “双子星座”飞船内部设备布置
“双子星座”飞船是世界上第一个专门为两人设计的太空船，也是第一个标准化载人航天器。根据“水星”飞船的经验，“双子星座”飞船大部分系统都自成体系，即模块化。如果某模块出问题，用新模块替换很方便。模块化也便于多个制造商承担同一航天器任务，减少不同系统间电子线路相互依从。如果一个系统坏了，不会影响其他的系统。
“双子星座”有二个由航天员控制的太空行走窗口。舱内有二个座位，指挥员座位在左，主管导航、操纵和登陆；驾驶员座位在右，控制计算机、燃料系统和雷达。操纵杆位于二人之间的控制台上，飞行视屏位于仪表板中间的上部。燃料和氧气读数表在视屏左右方。整个太空飞行依靠训练有素的飞行员控制，而不是完全靠自动驾驶仪，大大减少了系统复杂性。“双子星座”飞船没有采用“水星”飞船的逃逸塔，而是采用弹射座椅。(www.xing528.com)
经过三年的设计和制造，第一艘“双子星座”飞船于1964年4月成功地进行了无人试验，获得了宝贵的发射、跟踪和人员回收经验。这次成功飞行试验后，所有航天员都准备好1964年11月的载人发射，但是发射因故被推迟到1965年春天。
“双子星座”飞船原来打算采用空中滑翔跳伞陆上降落。但是，后来还是采用“水星”飞船一样的伞降式水上着陆。早期飞船的短期任务由电池提供电力，后来长期的载人飞船任务由刚问世的燃料电池提供动力。
和“水星”飞船不一样，“水星”飞船只能改变空间朝向，即飞船的姿态，而“双子星座”飞船还可以改变轨道，能与目标飞行器会合和对接。“水星”飞船是美国第一个装有机上计算机的载人飞船，用来管理和控制操作任务。
“双子星座”飞船由加拿大人张伯伦设计，他原是加拿大阿夫罗公司的阿夫罗箭战斗拦截机项目的首席空气动力学家，该项目取消后，他随着25名高级工程师加入NASA，随后成为美国太空工作组的工程分部的领头人，主管“双子星座”项目。主要合同方是麦克唐纳飞机公司。
图5-3 吉姆·张伯伦
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