A Gemini–12, vagy hivatalos jelölése szerint a Gemini XII az amerikai Gemini-program tizedik, egyben utolsó küldetése volt, amellyel ember repült a világűrbe. A repüléssel befejeződött a Gemini-program tesztrepüléseinek sora, amellyel a holdra szálláshoz szükséges műveleteket kísérletezték ki az Apollo-program számára és amellyel számos űrhajós szerezhetett jártasságot ezen később is alkalmazott műveletekhez. Az utolsó repülésre még számos művelet esetében nem volt tisztázott, hogy sikerre vihető-e – különösen az űrséta megvalósíthatósága volt kétséges –, ezért az űrhajósok lényegében ugyanazt a feladatot kapták, mint elődeik – felszállás után űrrandevú, majd összekapcsolódás egy Agena célrakétával, magassági manőver, majd űrséta, mikrogravitációs kísérletek –, ám az űrhajókon számos, a műveletek javítását célzó eszközt fejlesztettek, valamint a felkészülési folyamatban is lényegi változtatásokat eszközöltek.
Személyzetként Jim Lovell parancsnokot és Buzz Aldrin másodpilótát jelölte ki Deke Slayton, bár ehhez kellett az Gemini IX első számú legénységének tragikus balesete, akiknek halála nyomán minden űrhajóspár egyet előre lépett a legénységi rotációban, így kerülhetett a Lovell-Aldrin páros erre a repülésre. A parancsnoki tartalék Neil Armstrong, míg a pilóta tartaléka Bill Anders volt, ugyanaz a páros, aki már a Gemini XI-en is betöltötte a tartalék szerepét.
A Gemini XII 1966. november 11-én startolt Cape Canaveralről, ám rögtön az első feladatnál – az űrrandevúnál – hiba lépett fel. A manőverekhez távolság- és irányadatokat adó radar felmondta a szolgálatot. A korábbi repüléseken ez végzetes hibának bizonyult, ám a fedélzeten ott volt Buzz Aldrin, aki pont a „látás utáni űrrandevú technikákból” írta doktori disszertációját, így bevetette az e téren nyert elméleti szaktudását. Egy szextáns segítségével meghatározták az űrhajósok a kívánt adatokat és (a tervekhez képest késéssel) végrehajtották az űrrandevút, majd a két űrjármű összekapcsolását. Ezzel az egész Gemini-program hatalmasat lépett előre. Később elmaradt az Agena hajtóművével tervezett magassági manőver, mivel a start során a telemetria valamilyen rendellenességet közvetített az irányítás felé a hajtóművet illetően és óvatosságból inkább nem használták. A figyelem az Aldrin számára előírt űrsétákra terelődött. A megváltoztatott tréningek során Aldrin korábban nagy, vízzel teli medencében gyakorolta a súlytalanságban történő mozgást, valamint az űrhajó külsejére számos kapaszkodót, illetve lábtartót szereltek, hogy könnyebben tudjon mozogni és ne kerüljön erőfeszítésbe a testének pozícionálása. Az új fejlesztések révén Aldrin könnyedén mozgott és tökéletes teljesítményt nyújtott az űrséták során, számos feladatot végzett el (csavarok becsavarása, fémvágás, stb.), amellyel végre igazolta a NASA számára, hogy az űrséta is teljes sikerre vihető. A Gemini XII-n végül az Agena hajtóművével végrehajtandó manőveren kívül minden feladat 100%-os sikert hozott és a NASA a repülés révén nyugodtan léphetett tovább az Apollo repülésekre.
Előzmények
A Gemini-program az Apollo-program Kennedy elnök általi bejelentéséből fakadt, ahhoz szorosan kapcsolódott. Az Egyesült Államok a hidegháború keretében az űrtevékenységet bevonta abba a politikai-ideológiai küzdelembe, amely a két politikai világrendszer és annak két vezető hatalma között zajlott. A Szputnyik–1 felbocsátása által a Szovjetunió nyerte ennek a történelmileg űrverseny néven említett versengésnek az első aktusát, majd folyamatosan bocsátott fel űreszközöket az USA-t megelőzve. Az amerikai közvélemény ezt szinte háborús vereségnek ítélte meg, amelynek nyomán erős nyomás nehezedett az amerikai kormányzatra, hogy választ adjon ezekre az elsőségekre, maga is bizonyítván a képességet, hogy a másik hatalom is képes végrehajtani ilyen űrteljesítményeket, illetve a politikai nyomás abban is megnyilvánult, hogy az Egyesült Államoknak vissza kell szereznie a vezető szerepet az űrteljesítményeket illetően. Jurij Gagarinnak a Vosztok–1-en történt 1961. április 12-i felbocsátása által a Szovjetunió újabb jelentős elsőséget söpört be, amelynek hatására az amerikai elnöki tanácsadók azt javasolták Kennedynek, hogy tűzzön ki egy olyan bombasztikus célt, amelynek elsőkénti teljesítése felülír minden korábbi sikert és vitathatatlan vezető szerephez juttatja annak végrehajtóját. Ez a cél lett a holdra szállás egy kilenc éves időkereten belül.
Ám a Hold elérésének bejelentése idején az amerikai űrkutatás nem állt olyan szinten, hogy homályos elképzeléseknél több legyen a NASA tarsolyában a feladat végrehajtásához. Sem eszközrendszerben, sem a holdra szálláshoz szükséges műveletekben nem állt ott a NASA és az éppen futó Mercury-program, hogy akárcsak biztos választ tudjanak adni arra, hogy a feladat végrehajtható. Ekkor merült fel a gondolat és igény, hogy a holdra szállás eszközeinek fejlesztését és a szintén szükséges folyamatok, műveletek kikísérletezését, a képesség igazolását válasszák ketté és az utóbbira indítsanak el egy párhuzamos, önálló űrprogramot, amelyben az űrhajósok Föld körüli pályán igazolhatják a képességet és kikísérletezhetik a holdi műveletek mikéntjét. A legfontosabb, kipróbálásra váló műveletek: az űrrandevú, azaz két űrhajó űrbéli összekapcsolása, dokkolása; az űrséta, és a minél hosszabb – legalább egy holdi oda- és visszaút időszükségletének megfelelő – időtávú repülés kivitelezése volt. Ezeket a feladatokat és ezek tetszőleges kombinációjának végrehajtását várták az újonnan életre hívott Gemini–programtól. A Gemini–program repülései egyesével mentek végig ezeken a feladatokon, majd egy második szakaszban számos űrhajósnak nyújtottak gyakorlási lehetőséget a későbbi, nagy cél tökéletes végrehajtása érdekében.
A Szovjetunióban is a Geminihez hasonló továbblépésen dolgoztak – bár teljesen titokban –, a Vosztok-program sikerei után a Szergej Koroljov vezette szovjet űrkutatás átlépett a Voszhod-programba, amelynek ugyanúgy a holdi műveletek lehetőségeinek (többszemélyes, manőverezhető űrhajó, űrrandevú, dokkolás, űrséta, stb.) kidolgozása volt a célja. Mindemellett azonban a szovjetek továbblépése más tervezési elveken alapult és a Voszhod űrhajó nem volt manőverezhető, inkább a Vosztok űrhajó kisebb fokú átalakításából született, amely korlátozások árán, de lehetővé tette, hogy több űrhajós is helyet foglalhasson benne, illetve ráillesztettek egy légzsilipet, amellyel űrsétákat terveztek végrehajtani.
A Voszhod–program első próbálkozása több űrhajós felbocsátása volt, a Voszhod–1 1964. október 12-én startolt, megelőzve bármiféle Gemini űrhajót. A repülés sikeres volt, az űrhajóban Vlagyimir Komarov parancsnok, Borisz Jegorov orvos és Konsztanytyin Feoktyisztov fedélzeti mérnök (egyébként az űrhajó egyik tervezője) egy napos, 16 keringéses repülést teljesített. Ezzel ismét egy újabb űrbeli elsőséget (ti. az első többszemélyes űrhajó repülését) biztosítva a Szovjetunió számára. Amerikában ezt újabb lemaradásnak könyvelhették el. Majd ezután 1965. március 18-án, négy nappal megelőzve a Gemini–3-at Bajkonurból felszállt a Voszhod–2, fedélzetén Pavel Beljajev és Alekszej Leonov űrhajósokkal, hogy egy nem különösebben hosszú – 1 nap 2 óra 2 perces időtartamú – repüléssel egy újabb űrbeli elsőséget állítsanak fel: Alekszej Leonov a világon elsőként végzett űrsétát. Amerika lemaradása látszólag még mindig fennállt a korábbi programokhoz és űrteljesítményekhez hasonlóan, a szovjetek ismét előbb mutattak be űrműveleteket, mint ők.
Amit a szovjet híradások nem adtak közre, az az volt, hogy a világ első űrsétája, illetve az azt övező űrrepülés mennyire csak félsiker volt. Leonov ugyan negyed óráig kinn volt az űrben, ám az űrhajós és az űrruha kialakítása miatt alig tudott visszatérni az űrhajóba és kis híján belehalt az erőfeszítésbe (az űrruha a belső nyomástól annyira felfújódott, hogy Leonovból lényegében egy nagy, felfújt Michelin-baba lett, aki nem tudott visszamászni az űrhajó zsilipjébe, ahonnan kijött, csak ha leeresztette az űrruha belső levegőjét, azt kockáztatva, hogy közben elfogy a levegője). A problémák később is folytatódtak: az űrkabinból szivárogni kezdett a levegő, majd navigációs problémák miatt a fékezést kézi vezérléssel kellett kivitelezni. Ennek hatására a leszállásra több száz kilométerre a kijelölt helytől, Perm város közelében került sor. A mentőegységeknek negyvennyolc órájába telt, hogy a havas erdőből kimentsék az először halottnak hitt két űrhajóst.
A Gemini–program első fázisa
A program tervezett és végül végrehajtott repülései három nagy fázisra voltak oszthatók. Az első fázis három repülésből állt – két automata és egy ember vezette repülésből – és ez mindössze azt volt hivatott igazolni, hogy a vadonatúj hardver megfelelően teljesít. Ennek eldöntésére az előző programhoz képest lényegesen kevesebb kísérlet is elegendő volt, kimaradt egy sor rendszerteszt, amelyet egyetlen repülésen, több szempont figyelembevételével is mérni tudtak, valamint kimaradtak az állatkísérletek, hiszen teljes körűen igazolódott, hogy az élő emberi szervezet képes a világűr körülményeinek elviselésére.
A program első felszállása a Gemini–1 volt, amelyre 1964. április 8-án került sor. Ezen a repülésen először tesztelték a Gemini űrhajó és a Titan II rakéta integritását, illetve az együtt repülés feltételeit. A kabin ezúttal nem volt teljes értékű űrhajó, részben amiatt, mert magának az űrhajónak a fejlesztése elhúzódott, és még nem állt készen egyetlen példány sem a repülésre, részben amiatt, hogy főként csak mérési eredményekre volt szükség és nem valós repülési eredményekre. Ezért az űrhajó inkább csak egy üres héj volt, amelyet műszerekkel töltöttek meg. A repüléstervezők nem terveztek irányított visszatérést, mindössze Föld körüli három keringésig rögzítették az űrhajó adatait, amelyek mindenben kielégítő eredményt hoztak. A repülést magát úgy tervezték, hogy az űrhajó nagyjából három és fél nap elteltével a felső légkör természetes fékező hatására magától visszasüllyedjen a sűrűbb légrétegekbe és elégjen. Ennek elősegítésére a mérnökök négy lyukat fúrtak a hőpajzsba. Végül a rakéta 7 másodperces továbbműködése miatt a tervezettnél kissé magasabb pályára állt a Gemini–1, így a tervezett három és fél nap helyett négy nap múlva zuhant vissza Földre az űrjármű 1967. április 12-én, a déli Atlanti-óceánon Dél-Amerika és Afrika között, minden repülési célkitűzést hibátlanul teljesítve.
A második automata tesztrepülésre viszonylag sokat kellett várni, egészen 1965. január 19-ig. A csúszásra egyrészt az elhúzódó fejlesztések adtak okot, mivel ezúttal egy teljes értékű űrszerelvényt tervezett indítani a NASA. Másrészt 1964. december 9-én egy sikertelen startra is sor került, amikor az utolsó másodperben (a rakéta hajtóműve már járt, de a leszorító tartócsavarokat még nem robbantottak le) a beépített Üzemzavar Érzékelő Rendszer jelzett és leállította a hajtóműveket. A hibák elhárítása után a tervek szerint startolt el az űrhajó, amelyet azonban nem terveztek Föld körüli pályára állítani, hanem csak egy szuborbitális repülés keretében bocsátottak fel, hogy az a lehető legnagyobb sebességre gyorsulva 3422 kilométerre a starthelytől csobbanjon az óceánba és közben leteszteljék az űrhajó biztonságos leszálláshoz szükséges részegységeket, különös tekintettel a hőpajzsra. Az űrhajó ismét tökéletesen teljesített, leszámítva két kisebb rendszer nem számottevő hibáját). A leszállás után a USS Lake Champlain repülőgép hordozó halászta ki a kabint 26 kilométerre a tervezett leszállási ponttól.