一部航天科幻动画片未来，人类进入了大航天时代，月球已成为交通枢纽，火星有了城市聚落，小行星带遍布采矿工厂，就连最远的冥王星也有了科考前哨站。通过“航天双子星”系统孩子们可以使用超能体进入太空，学习航知识，解决难题，探索宇宙中未知的区域。

故事发生在未来的“大航天时代”，讲述了哥哥“大宇”和妹妹“小晓”在“双子星”计划的帮助下，与其他小小航天员一起探索宇宙的精彩故事。