הסידור הרביעי והאחרון בא בעקבות מותם של אליוט סי וצ'ארלס באסט בהתרסקות מטוס ב־28 בפברואר 1966, בעת אימון למשימתם. באופן אירוני, מטוסם התרסק אל תוך מבנה של מקדונל בסנט לואיס, בו נבנתה באותו זמן חללית הג'מיני שלהם. צוות הגיבוי של ג'מיני 9, סטאפורד וסרנן, הפכו לצוות הראשי של המשימה שקיבלה זיהוי חדש – ג'מיני 9A, ולוול ואולדרין הפכו לצוות הגיבוי שלהם (קודם לכן הם היו צוות הגיבוי של ג'מיני 10). הצבה זו הפכה אותם גם לצוות הראשי של משימת ג'מיני 12.
כל 16 האסטרונאוטים של תוכנית ג'מיני הוצבו למשימות אפולו אך לבסוף רק 13 מתוכם טסו בתוכנית (גריסום ווייט נהרגו באסון אפולו 1 ומקומו של קופר במשימת אפולו 14 ניתן לאלן שפארד ששב לתפקד).
משימות.
ב־1964 וב־1965 שוגרו שתי משימות ג'מיני לא מאוישות, ולאחריהם באו 10 משימות מאוישות שנמשכו עד לסוף 1966. כל משימות הג'מיני שוגרו על גבי משגר טיטן 2.
בחלק מהמשימות הושלמו הישגים שחלקם מהווים ציון דרך בתולדות הטיסה בחלל ובתולדות תוכנית החלל האמריקאית, הישגים שגם נדרשו לשם הטיסה לירח בתוכנית אפולו:
עלויות התוכנית.
בינואר 1969 הציגה נאס"א בפני הקונגרס הערכה לעלויות תוכניות מרקורי, ג'מיני ואפולו. לפי הערכה זו, עלות תוכנית ג'מיני עמדה על 1.2834 מיליארד דולר, כמפורט להלן:
ב־2010 העריכו ב־The Space Review כי הוצאות התוכנית בין 1962 ל־1967 עומדים על כ־7.3 מיליארד $, בדולרים של 2010, כך שכל משימה עלתה 723 מיליון $ (בדולרים של 2010).
הצעות להרחבת התוכנית.
ג'מיני מתקדם.
מקדונל איירקראפט, הקבלנית המרכזית בבניית חלליות המרקורי והג'מיני, הייתה גם אחת המתמודדות לבניית חללית האפולו, אך הפסידה במכרז לחברת נורת' אמריקן אוויאיישן. לאחר בחירת נורת' אמריקן הציעה מקדונל להרחיב את תוכנית ג'מיני על ידי הצגת חללית ג'מיני מתקדמת שתוכל לשמש במשימות מאוישות אל הירח מהר יותר ובמחיר זול יותר מהאפולו, אך הצעות אלו נדחו על ידי נאס"א.
לג'מיני המתקדם הוצעו מספר שימושים, כולל צבאיים, מחקריים וטיסות אל הירח. על מנת להגיע לירח הייתה חללית הג'מיני עוגנת בחללית רובוטית דמוית אגנה עם מנועים עוצמתיים יותר (שלב הקנטאור הוצע), שהייתה מכניסה אותה למסלול TLI.
חלק מההצעות התבססו על חלליות הג'מיני כפי שהם, ללא אף שינוי, וחלקם הציגו שדרוגים לחללית הג'מיני, כגון מקום לאנשי צוות נוספים, יכולת עגינה בתחנת חלל, יכולת הגעה אל הירח ועוד. שדרוגים נוספים כללו הוספת כנפיים או כנף גלישה כך שהחללית תוכל לנחות אנכית על הקרקע (בדומה לתכנון המקורי של חללית הג'מיני)
ביג ג'מיני.
הביג ג'מיני שכונה גם "ביג G" הייתה הצעה נוספת של מקדונל שהוצעה באוגוסט 1969. מטרת החללית הייתה להיות חללית רב־תכליתית למשימות מגוונות ביותר בחלל, כולל משימות שהושלמו לאחר מכן על ידי חלליות האפולו ומעבורות החלל.
המחקר בוצע על מנת להגדיר חללית לוגיסטית שתפותח מחללית הג'מיני, אשר תשמש לתחזוק תחנת חלל. הדרישות מן החללית היו יכולת נחיתה על הקרקע במקום מוגדר מראש ויכולת שימוש רב פעמית. שתי תצורות לחללית נבחנו: חללית בעלת מקום ל־9 אנשי צוות וחללית עם מקום ל־12 אנשי צוות. כמו כן נבחנו שלושה משגרים לשיגור החללית: סטורן IB, טיטן 3M וסטורן INT-20.
התוכנית נזנחה לטובת פיתוח תוכנית מעבורות החלל.
יישומים צבאיים.
חיל האוויר האמריקאי התעניין בחללית הג'מיני והחליט להשתמש בחלליות ג'מיני פרי פיתוחו כחלק מפרויקט MOL – תחנת חלל מסלולית מאוישת. במסגרת פיתוח התוכנית, שופצה חללית הג'מיני הבלתי מאוישת של משימת ג'מיני 2, והיא שוגרה על גבי משגר טיטן 3M ב־3 בנובמבר 1966. הייתה זו הפעם הראשונה שאותה חללית שוגרה לחלל פעם שנייה (אומנם מטוס ה־X-15 מס' 3 טס בחלל פעמיים ב־1963, אך טיסותיו היו תת־מסלוליות). האסטרונאוט אדגר מיטשל, היה ראש ראש מחלקת ניהול הפרויקט של תוכנית זו בין השנים 1964–1965.
בחיל האוויר בחנו גם את האפשרות להשתמש בחללית הג'מיני במשימות צבאיות כגון תצפית והיפגשות בחלל עם לוויינים חשודים. פרויקט זה קיבל את השם "Blue Gemini" (ג'מיני כחול). מכיוון שבחיל האוויר לא אהבו את הרעיון שחלליות הג'מיני שלהם ינחתו בים ויאספו על ידי הצי, תוכנן לצייד את החלליות בכנפי דאיה כמו בתכנון המקורי של החללית.
בתחילה היו בנאס"א שברכו על שיתוף חיל האוויר בפרויקט, אך לבסוף הוחלט כי עדיף שנאס"א תפעיל את התוכנית לבדה. פרויקט "Blue Gemini" בוטל לבסוף ב־1963 על ידי מזכיר ההגנה של ארצות הברית רוברט מקנמארה שהחליט כי טיסות הג'מיני של נאס"א יוכלו לבצע ניסויים צבאיים חשובים. פרויקט MOL בוטל ב־1969 על ידי מזכיר ההגנה מלווין ליירד כשנקבע כי לווייני ריגול יכולים לבצע את אותם פעולות בצורה יעילה יותר ובעלות נמוכה יותר.
תוכנית מרקורי
תוכנית מרקורי (באנגלית: Mercury) הייתה תוכנית החלל המאוישת הראשונה של ארצות הברית. התוכנית החלה ב־1959 ונמשכה עד 1963, ומטרתה הייתה לשגר אדם למסלול סביב כדור הארץ. ב־20 בפברואר 1962 בוצעה טיסת החלל המסלולית האמריקאית הראשונה, המכונה מרקורי־אטלס 6, שהשלימה מטרה זו.
התוכנית כללה 20 שיגורים לא מאוישים, שתי טיסות תת־מסלוליות וארבע טיסות מסלוליות מאוישות. התכנונים והמחקרים המוקדמים לתוכנית החלו על ידי הסוכנות הלאומית לאווירונאוטיקה (NACA), אך התוכנית יצאה לפועל על ידי יורשתה - נאס"א. מרקורי הציבה את היסודות לתוכניות ג'מיני ואפולו שתוכננו אחריה.
התוכנית נקראה על שם מרקוריוס, אל מהמיתולוגיה הרומית, המזוהה לעיתים כסמל המהירות. מרקורי הוא גם שמו הלועזי של כוכב חמה, כוכב הלכת הפנימי ביותר במערכת השמש, שבשל כך מקיף את השמש במהירות הגדולה ביותר - סמל נוסף למהירות, אך לא היה לה כל קשר לכוכב לכת זה.
מטרות וקווים מנחים.
מטרת התוכנית הייתה לשלוח חללית מאוישת למסלול סביב כדור הארץ, לבחון את יכולת תפקוד האסטרונאוטים בחלל, ולאסוף בשלום את האסטרונאוט וחלליתו בתום המשימה.
נאס"א הציבה גם מספר קווים מנחים לתוכנית: שימוש בטכנולוגיות קיימות וציוד קיים יעשה בכל מקום בו הדבר מעשי, עיצוב המערכות יעשה בצורה הכי אמינה ופשוטה, משגר קיים ישמש לשיגור החללית למסלול, ותוכנית בדיקות הגיונית ומתקדמת תוכנס לשימוש.
דרישות התוכנית לחללית היו כי עליה להיות מצוידת במערכת מילוט אמינה שתפריד את החללית (והאסטרונאוט שבתוכה) מהמשגר במקרה חרום; לטייס צריכה להיות יכולת שליטה ידנית על גובה חלליתו; החללית צריכה להיות מצוידת במערכת מנועים רקטיים המסוגלת להפיק נאמנה דחף להוצאת החללית ממסלול; על החללית להיות כלי עם אפס עילוי כך שתוכל לשמש כבלם יעיל בעת החדירה לאטמוספירה; על החללית להתאים לנחיתה בים.
פיתוח התוכנית.
ב־7 באוקטובר 1958 אישר מנהל נאס"א, קית' גלנן, את תוכנית מרקורי, וב־17 בדצמבר הודיע על התוכנית לציבור.
ב־29 בדצמבר 1958 קיבלה נורת' אמריקן אוויאיישן חוזה לתכנון ובניית משגר הליטל ג'ו, שישמש לבחינת מערכת המילוט של החללית מרקורי. בינואר 1959 נבחרה מקדונל איירקראפט קורפוריישן לשמש כקבלנית הראשית בפיתוח החללית מרקורי, וחוזה לבניית 12 חלליות הוענק לה בפברואר. באפריל, שבעה אסטרונאוטים, שנודעו כ"שביעיית מרקורי" (Mercury Seven), ורשמית "קבוצת האסטרונאוטים 1", נבחרו להשתתף בתוכנית.
במאי 1959 סיפקה נורת' אמריקן אוויאיישן את שני משגרי הליטל ג'ו הראשונים, וביוני סופק משגר אטלס D, שנודע בכינוי "ביג ג'ו", לשימוש בטיסת מבחן תת־מסלולית למגן החום. ביולי שונה התכנון להשתמש בטיל היופיטר לטובת שימוש בטיל הרדסטון, שהוסב למרקורי־רדסטון. באוקטובר סיפקה ג'נרל אלקטריק למקדונל את מגן החום שיועד לשמש את חללית מרקורי הראשונה. בדצמבר היה המשגר שיועד למשימת מרקורי־רדסטון 1 מוכן להתחיל בדיקות סטטיות שהותקנו במבחן עמידה ב־ABMA.
בינואר 1960 העניקה נאס"א לווסטרן אלקטריק קומפני חוזה לבניית מערכת עיקוב לחלליות. החוזה הוערך ביותר מ־33 מיליון דולר באותו חודש, פחות משנה לאחר הענקת החוזה, סיפקה מקדונל את חללית מרקורי הראשונה. ב־12 בפברואר מונה קריסטופר קראפט לראש קבוצת המבצעים והתאום של תוכנית מרקורי. באפריל הועברה החללית הראשונה לאי וואלופס לשם בחינתה יחד עם מערכת המילוט. הבדיקה הושלמה בהצלחה ב־9 במאי.
החללית.
פנים החללית והשליטה עליה.
בגלל נפחה הקטן של החללית נאמר עליה כי היא "נלבשה" על הטייס. עם נפח מדוחס של 1.7 מ"ק, יכלה החללית להכיל איש צוות יחיד. היו בחללית 120 בקרים: 55 מתגים חשמליים, 30 נתיכים ו־35 ידיות מכניות. החללית עוצבה על ידי מקסים פגט וקבוצת משימות החלל של נאס"א.
למרות ניסיונם של האסטרונאוטים כטייסי ניסוי, נאס"א הגדירה אותם בתחילה כ"משתתפים משניים" במהלך טיסתם. עובדה זו הביאה לקונפליקטים רבים בין האסטרונאוטים והמהנדסים במהלך תכנון החללית. עם זאת, בניגוד לדיווחים אחרים, מובילי התוכנית תמיד תכננו כי הטייסים יוכלו לשלוט בחלליתם, מכיוון שהעריכו כי ביכולתם של הטייסים לתרום להצלחת המשימה. התאמות הגובה הידניות שביצע ג'ון גלן במהלך טיסתו המסלולית הראשונה, היוו דוגמה לחיוניותה של שליטה שכזו. כמו כן, האסטרונאוטים ביקשו, וגם קיבלו, חלון גדול יותר ושליטה ידנית על החדירה לאטמוספירה.
מתאר משימה.