Advanced Gemini és el nom col·lectiu donat a un seguit de propostes que haurien ampliat el programa Gemini en l'afegiment de diverses missions, incloent-hi missions tripulades en òrbita terrestre baixa, circumlunar i aterratge lunar. Gemini va ser el segon programa de vol espacial tripulat operat per la NASA, i consistia d'una nau espacial de dos seients capaç de maniobrar en òrbita, acoblar amb naus espacials no tripulades com els Agena Target Vehicles, i permetent a la tripulació dur a terme activitats extravehiculars unides per cable.
Es van considerar tot un seguit d'aplicacions per a les missions de l'Advanced Gemini, incloent-hi vols espacials militars, lliurament de logística i tripulació per a una estació espacial, i vols lunars. Les propostes lunars van passar per la reutilització dels sistemes d'acoblament desenvolupats per l'Agena target vehicle amb etapes superiors més potents com el Centaur, que propulsaria a la nau espacial a la Lluna, per completar les modificacions al Gemini per aconseguir aterrar en la superfície lunar. Les seves aplicacions haurien sigut els sobrevols tripulats lunars abans que les Apollo estiguessin preparades, per proporcionar refugis d'emergència o rescat per a les tripulacions Apollo atrapades, o substituir completament el programa Apollo.
Algunes de les propostes de l'Advanced Gemini eren naus espacials Gemini sense grans canvis respecte al programa original, mentre que altres es caracteritzaven per grans modificacions per permetre que la nau allotgi més tripulació, acoblament amb estacions espacials, visitar la Lluna, i complir altres objectius de missions. Altres modificacions van considerar l'afegiment d'ales o un parasail a la nau espacial, per permetre l'aterratge horitzontal.
Marc de fons
miniatura|Gemini 7 en òrbita|alt=Una nau espacial en blanc i negre, amb la Terra a sota. Gemini va ser el segon programa de vol espacial orbital tripulat americà, després del Mercury. Va ser destinat a demostrar les tecnologies i tècniques requerides per al programa Apollo, com les activitats extravehiculars, encontres i acoblament, maniobres en òrbita i vol de llarga duració.
La nau espacial Gemini, que va ser construïda per McDonnell Aircraft, derivava de l'anterior nau espacial Mercury, però es va modificar per acomodar dos astronautes. També es va equipar amb mòdul d'equips més gran, permetent el suport de missions més llargues, i maniobrar en òrbita. Va ser llançat per un coet Titan II des del Complex de Llançament 19 al Cape Canaveral Air Force Station. En total, es van llançar dotze missions, deu d'elles tripulades. Tot seguit van continuar dos vols de prova no tripulats i el primer vol tripulat, el Gemini 3, que va ser llançat el 23 de març de 1965. El programa va finalitzar el 15 de novembre de 1966, amb la recuperació amb èxit del Gemini 12.
Es va preveure que altres aplicacions utilitzarien la nau espacial Gemini en diverses etapes abans, durant, i al cap de dos anys de ser utilitzats per la NASA per al vol espacial tripulat. Encara que cap d'aquestes propostes mai es van posar en operació, hi havia maquinari de vol que va ser construït just abans de la cancel·lació. En el cas del Manned Orbital Laboratory, es va llançar una nau espacial Gemini en un vol de demostració suborbital en suport al programa. En alguns casos, la tecnologia desenvolupada en el programa de l'Advanced Gemini es va reintegrar en altres programes, com a components del Titan IIIM, que va haver de llançar el MOL, utilitzat per actualitzar altres coets Titan.
Aplicacions militars miniatura|La nau espacial Gemini B|alt=Una nau espacial en un museu, amb un esquema de color de les Forces Aèries dels Estats Units Les Forces Aèries dels Estats Units van planejar utilitzar la nau espacial Gemini per transportar astronautes a les seves estacions espacials proposades, el Manned Orbital Development System i posteriorment el Manned Orbital Laboratory (MOL). Aquestes estacions haurien sigut llançades per coets Titan IIIM, amb una nau espacial Gemini al capdamunt, eliminant la necessitat de maniobres d'encontre i acoblament. Per aquest propòsit, es van fer diverses modificacions a la càpsula Gemini, incloent la instal·lació d'una escotilla en l'escut tèrmic per permetre l'accés a l'estació espacial.
miniatura|esquerra|100px|Llançament del Gemini B i l'OPS 0855|alt=Un llançament de coet Per proporcionar als astronautes l'experiència abans que aquests programes comencessin, es va proposar el programa Blue Gemini, que permetria als astronautes de la USAF volar en missions de la NASA per a practicar diverses tècniques necessàries per a les seves pròpies missions. Això hauria permès veure per primer cop les missions cooperatives entre la NASA i la Força Aèria estatunidenca, amb dues missions volant amb tripulacions compostes d'un astronauta de la NASA, i un de la USAF, seguit per dues missions amb tripulacions completes per la USAF, però acomplint missions per a la NASA. Després d'aquests vols, la Força Aèria estatunidenca duria a terme missions pròpies. En primer lloc, s'hauria produït una missió d'encontre i acoblament Agena amb dos astronautes, seguit per missions d'investigació científica i tecnològica també amb dues persones. També es va incloure les propostes de proves de missions de l'Astronaut Mobility Unit que va ser dissenyat per assistir amb els EVAs, sistemes de navegació inercial, i la utilització d'un sistema d'imatge per radar en vol.
miniatura|La Gemini separant-se del MOL en òrbita|alt=Impressió artística de dos naus espacials separant-se l'una de l'altra, amb la Terra al fons Els llançaments del MOL haguessin sigut conduïts des del Complex de Llançament 40 al Cape Canaveral Air Force Station, i al Complex de Llançament Espacial 6 a la Base de la Força Aèria de Vandenberg. En 1966, es va llançar un vol de proves des de LC-40, utilitzant un Titan IIIC. Va consistir en la nau espacial Gemini B, construït a partir de la nau espacial utilitzada en el vol de proves de la Gemini 2, sobre un OPS 0855, un model aeroespacial de l'estació espacial MOL. La Gemini B va ser alliberada en una trajectòria suborbital, i va descendir a la Terra per provar les modificacions de l'escut tèrmic i assegurar-se que l'escotilla d'accés no afectaria el seu rendiment. L'OPS 0855 va continuar en òrbita. Les primeres estacions MOL només haurien sigut ocupades per un sol membre, llançat amb l'estació. Les estacions posteriors serien dissenyades per a ser proveïdes de nou, i suportarien múltiples tripulacions, afegint més naus espacials Gemini, o derivades.
El programa MOL va ser cancel·lat el 10 de juny de 1969, en favor als satèl·lits de reconeixement no tripulats. Alguns sistemes desenvolupats en el programa van ser posteriorment utilitzats en missions no tripulades, mentre que els vestits espacials que estaven en desenvolupament van ser transferits a la NASA. El coet Titan IIIM que estava destinat a llançar el MOL mai va volar, això no obstant, més tard les diverses actualitzacions i millores es van utilitzar en altres coets Titan — les primeres i segones etapes es van convertir en el Titan 34, que van ser utilitzades com a part dels vols posteriors del Titan IIIB, i en el Titan 34D. Els coets acceleradors sòlids de set segments van ser posteriorment introduïts en el Titan IVA.
Gemini Ferry Es van proposar diverses naus espacials Gemini Ferry per proporcionar el transport de tripulacions i càrrega a les estacions espacials de la NASA i la USAF en òrbita terrestre baixa. La NASA va contractar a l'empresa McDonnell per conduir un estudi per fer modificacions necessàries per permetre que la nau espacial Gemini en sigui capaç. Es van projectar tres naus espacials; una nau espacial tripulada per transportar tripulació a les estacions, una nau espacial tripulada amb un mòdul de càrrega tant per a l'alliberament de càrrega i tripulació, i una nau espacial no tripulada dedicada en abastir l'estació cada tres o quatre mesos.
Els estudis van mirar de minimitzar els canvis necessaris a la nau espacial Gemini. Es van considerar tres mètodes d'acoblament. El primer va ser l'ús del sistema d'acoblament existent utilitzat en les missions Gemini-Agena. Això hauria permès que la missió es completés amb poques modificacions de la nau Gemini, no obstant la transferència de tripulació només hagués sigut possible mitjançant una activitat extravehicular (EVA). Els canvis necessaris haurien inclòs l'enfortiment del nas, instal·lant dos coets sòlids per a ser utilitzats en una ignició de separació, afegint l'equip necessari per dur a terme l'EVA de transferència, i proveint de provisions per a la durada a l'estació. El nombre de retrocoets s'incrementarien de quatre a sis. Un segon mètode seria l'acoblament de la nau de la mateixa manera, però després de l'acoblament, la nau giraria ella mateixa i s'enganxaria a la part lateral de l'estació. Un túnel seria col·locat entre les escotilles del Gemini, permetent a la tripulació passar a l'estació sense una EVA. Haguessin calgut algunes modificacions a les escotilles. El mètode d'acoblament final proposat va ser utilitzar un port muntat en la part del darrere del mòdul d'equips, que hagués permès la transferència de la tripulació entre la nau i l'estació espacial, a través del port d'acoblament.
Es va proposar una versió modificada de la nau espacial, que hagués inclòs un mòdul de càrrega enganxat en la part posterior del mòdul d'equips modificat. La nau espacial s'aproximaria a l'estació, i s'acoblaria per la part posterior utilitzant el port del darrere del mòdul de càrrega. Si una de les configuracions d'acoblament s'haguessin utilitzat per a la mateixa Gemini, l'acoblament seria controlat remotament des de l'estació, amb la Gemini llavors separant-se del mòdul de càrrega i volant al voltant de l'estació per acoblar-se de manera normal en un port diferent. La Gemini d'acoblament posterior simplement romandria enganxada al mòdul de càrrega, amb la tripulació abordant l'estació a través. L'acoblament seria controlat per la mateixa tripulació, des d'una estació al darrere del mòdul de càrrega.
Es van considerar dues naus espacials derivades de les Gemini per a vols de reabastament no tripulat. El primer hauria fet participar una nau Gemini, amb tots els sistemes per al vol espacial tripulat, reentrada i aterratge retirats. La nau espacial seria acoblada utilitzant un port al frontal de la nau. La càrrega seria transferida a través del nas de la nau espacial, on el sistema de control d'actitud de reentrada està situada en naus espacials tripulades. La nau espacial va ser equipada amb un motor propulsor líquid per fer encontres i reimpulsar l'estació espacial. L'altra proposta va ser la construcció d'una nova nau espacial per a missions no tripulades, però reutilitzant tants sistemes Gemini com fos possible. Tindria una capacitat de càrrega més gran que la versió reduïda de la nau espacial Gemini.
Les missions de només tripulació o només càrrega serien llançades a bord d'un Titan II, i el Saturn I o Saturn IB seria utilitzat per a naus espacials combinades de tripulació i càrrega. Com que la potència era major en el Saturn I, els seients ejectables de la nau Gemini no podrien propulsar la tripulació prou lluny en un esdeveniment d'explosió, per tant es va proposar una torre d'escapada de llançament, basada en la utilitzada en la nau espacial Mercury. El Titan IIIM també va ser considerat per llançar la nau pesant.
Big Gemini miniatura|Big Gemini (versió de Titan IIIG)|alt=Dibuix d'una nau espacial que consisteix en un mòdul de descens, i un gran mòdul cilíndric al darrere