Apollo 9

Quando, em abril de 1966, o diretor de operações das tripulações de voo, Deke Slayton, escolheu James McDivitt, David Scott e Russell «Rusty» Schweickart como a segunda tripulação do Apollo, a missão que receberam já era a que acabariam por cumprir três anos depois: ser os primeiros a voar num módulo lunar com pessoas a bordo. Por agora, porém, a sua tarefa era servir de reserva à tripulação de Gus Grissom, Ed White e Roger Chaffee, destinada ao primeiro voo tripulado do módulo de comando e serviço do bloco I, designado AS-204. Os atrasos desse bloco I empurraram a missão para 1967, e o plano revisto deixava McDivitt e os seus companheiros no comando do segundo módulo de comando tripulado, que deveria encontrar-se em órbita terrestre com um módulo lunar lançado em separado. O terceiro voo tripulado, comandado por Frank Borman, seria o primeiro a descolar com tripulação num Saturn V.

O incêndio de 27 de janeiro de 1967 na plataforma de lançamento, que matou os três homens da tripulação que tinha batizado a sua nave como Apollo 1, fez ruir esse calendário e abriu uma revisão completa da segurança do programa. Enquanto esta durava, voou o Apollo 5, o ensaio não tripulado do primeiro módulo lunar de voo, o LM-1. A sequência que saiu dessa revisão organizava o caminho até à alunagem —a «missão G»— como uma escada de letras: cada degrau era requisito do seguinte. O Apollo 7 seria a «missão C», a prova do módulo de comando do bloco II sem módulo lunar. A «missão D» exigia por fim voar o módulo lunar tripulado, e esse módulo lunar chegava tarde, com o risco de consumir o prazo que John F. Kennedy tinha fixado para levar norte-americanos à Lua e devolvê-los sãos e salvos antes do final da década. A NASA anunciou em novembro de 1967 que a tripulação de McDivitt seria a titular da missão D: uma longa campanha de testes dos dois módulos em órbita terrestre.

Em agosto de 1968, com o módulo lunar ainda encalhado, o gestor do programa George M. Low propôs uma jogada que reordenou a história do programa: se o Apollo 7 corresse bem em outubro, o Apollo 8 iria para a órbita lunar sem módulo lunar. Até então, o Apollo 8 era a missão D e o Apollo 9 a «missão E», um ensaio em órbita terrestre média. Aprovada a viagem do Apollo 8 à Lua, a missão D passou a ser o Apollo 9, e Slayton ofereceu a McDivitt ficar com o Apollo 8 e ver a Lua de perto. McDivitt recusou em nome da sua tripulação: levavam anos a preparar o módulo lunar e não queriam largá-lo. O Apollo 7 correu bem, as tripulações trocaram de lugar e, com elas, as de reserva; como a regra não escrita ditava que uma tripulação de reserva voasse como titular três missões mais tarde, essa troca colocou a equipa de Neil Armstrong em posição de tentar a primeira alunagem no Apollo 11 e a de Pete Conrad na segunda, o Apollo 12.

McDivitt, coronel da Força Aérea, tinha sido piloto-comandante do Gemini 4 em 1965 e era engenheiro aeronáutico pela Universidade do Michigan desde 1959. Scott, também coronel da Força Aérea, nascido a 6 de junho de 1932 em San Antonio (Texas) e com 36 anos completos durante o voo, formara-se na Academia Militar em 1954 e tinha um mestrado em aeronáutica e astronáutica pelo MIT, obtido em 1962; selecionado como astronauta em 1963, tinha voado no Gemini 8 com Armstrong, a missão do primeiro acoplamento entre duas naves. Schweickart, civil, nascido a 25 de outubro de 1935 em Neptune (Nova Jérsia) e com 33 anos durante a missão, era o único sem experiência de voo espacial: engenheiro aeronáutico desde 1956 e mestre pelo MIT em 1963, passara pela Força Aérea e pela Guarda Nacional Aérea de Massachusetts antes de entrar no terceiro grupo de astronautas.

A tripulação de reserva foi formada por Pete Conrad como comandante, Richard F. Gordon como piloto do módulo de comando e, originalmente, Clifton C. Williams como piloto do módulo lunar; após a morte de Williams num acidente de T-38 em outubro de 1967, o seu lugar foi ocupado por Alan L. Bean. Esse trio voou como titular no Apollo 12, em novembro de 1969. A equipa de apoio foi integrada por Stuart A. Roosa, Jack R. Lousma, Edgar D. Mitchell e Alfred M. Worden —Lousma entrou em substituição de Fred W. Haise, transferido para reserva do Apollo 8 na cascata de mudanças provocada pela baixa médica de Michael Collins—. Em terra, os turnos de direção de voo couberam a Gene Kranz, Gerry Griffin e Pete Frank, e as comunicações com a nave ficaram nas mãos de Conrad, Gordon, Bean, Worden, Roosa e Ronald Evans.

O objetivo do Apollo 9 era qualificar o módulo lunar para o voo tripulado, o que na prática significava demonstrar em órbita todas as manobras da alunagem, exceto a própria descida à superfície. Os historiadores Colin Burgess e Francis French descreveram a tripulação de McDivitt como uma das mais bem preparadas do programa: estavam juntos desde janeiro de 1966 e sempre com a mesma missão. Kranz, que dirigia o primeiro turno, considerou-os a tripulação mais bem preparada que tinha visto e tinha Scott por um piloto do módulo de comando extraordinariamente bem informado. Acumularam 1.800 horas de treino específico da missão, cerca de sete horas por cada hora que passariam em voo, e começaram no dia anterior ao incêndio do Apollo 1, na primeira nave do bloco II, aquela que em princípio iriam voar eles.

O treino incluiu simulações de imponderabilidade debaixo de água e a bordo do avião de voos parabólicos, com ensaios da atividade extraveicular prevista; viagens a Cambridge (Massachusetts) para se formarem no computador de orientação do Apollo, no MIT; e sessões nos planetários Morehead e Griffith para reconhecerem as 37 estrelas que o computador de bordo utilizava. Cada um passou mais de 300 horas nos simuladores do módulo de comando e do módulo lunar no Centro Espacial Kennedy e em Houston, em parte com participação em tempo real do controlo da missão, além do tempo dedicado aos simuladores de outros centros. Participaram também nas verificações do módulo de comando e serviço na fábrica da North American Rockwell em Downey (Califórnia) e do módulo lunar na da Grumman em Bethpage (Nova Iorque), e nos testes dos dois veículos já na base de lançamento.

O Saturn V do Apollo 9, designado SA-504, foi o quarto a voar, o segundo a levar astronautas e o primeiro a transportar um módulo lunar. Embora a sua configuração fosse semelhante à do foguetão do Apollo 8, incorporava várias alterações. No primeiro estágio, o S-IC, eliminou-se o núcleo interior da câmara dos motores F-1, o que poupava peso e permitia um ligeiro aumento do impulso específico; poupou-se também massa substituindo por outras mais leves as peles dos depósitos de oxigénio líquido e aligeirando outros componentes. O segundo estágio, o S-II, ganhou eficiência com motores J-2 de maior empuxo e com um sistema de utilização de propulsor em circuito fechado, em vez do sistema aberto do Apollo 8; das 3.250 libras (1.470 kg) que esse estágio perdeu, cerca de metade provinham da redução de 16 % na espessura das paredes laterais dos depósitos.

A missão recebeu ainda a designação 9025 do Eastern Test Range. A nave-mãe era o CSM-104, o terceiro módulo de comando e serviço do bloco II a voar com tripulação. O Apollo 8, sem módulo lunar, não tinha levado equipamento de acoplamento; o Apollo 9 estreou em voo tripulado o conjunto de sonda e cone recetor, juntamente com o restante equipamento instalado junto à escotilha dianteira do módulo de comando, que permitia um acoplamento rígido entre as duas naves e a passagem interna da tripulação. Se as missões não tivessem sido trocadas, o voo em órbita terrestre teria utilizado o CSM-103, que acabou por voar no Apollo 8.

A missão ia voar originalmente com o LM-2, mas a tripulação encontrou nele numerosos defeitos, muitos atribuíveis ao facto de ser o primeiro módulo lunar apto para voo a sair da linha de produção da Grumman. O atraso que a troca de missões trouxe permitiu dispor do LM-3, uma máquina que os astronautas consideraram muito superior. Nenhum dos dois teria podido ir à Lua: ambos eram demasiado pesados, e o programa de redução de massa da Grumman só deu pleno fruto no LM-5, o atribuído ao Apollo 11. As pequenas fissuras que apareciam na estrutura de liga de alumínio do LM-3 devido a tensões tão corriqueiras como a inserção de um rebite foram um problema recorrente: os engenheiros da Grumman continuaram a corrigi-las até ser preciso montar o módulo no Saturn V em dezembro de 1968, alojado dentro do adaptador SLA-11A. O LM-2 nunca voou e conserva-se no Museu Nacional do Ar e do Espaço.

O módulo lunar chegou da Grumman em junho de 1968 e passou por um extenso programa de testes, incluindo a câmara de altitude que simulava as condições do espaço, enquanto outras equipas empilhavam o Saturn V dentro do edifício de montagem de veículos. Os módulos de comando e de serviço chegaram em outubro, e uni-los deu mais trabalho do que o previsto, mesmo para a experiente equipa da North American no centro Kennedy. Quando o módulo lunar saiu da câmara de altitude, o CSM entrou no seu lugar, o que deixou o primeiro livre para lhe serem instalados o radar de encontro e as antenas. Não houve atrasos longos: a 3 de janeiro de 1969, o conjunto saiu do edifício de montagem rumo à plataforma 39A, às costas do transportador de lagartas, e as revisões de aptidão para o voo do módulo de comando, do módulo lunar e do foguetão realizaram-se e foram superadas nas semanas seguintes.

Desde que Grissom batizara o seu Gemini 3 como Molly Brown, a NASA tinha proibido dar nome às naves. O Apollo 9 obrigou a levantar a proibição: com o módulo de comando e o módulo lunar a voar em separado, eram precisos dois indicativos distintos, e a tripulação começara a chamar-lhes nos treinos «Gumdrop» —«gomas», pelo aspeto que tinha o módulo de comando envolto nos plásticos azuis com que viajou desde a fábrica— e «Spider» —«aranha», pela silhueta do módulo lunar com as pernas estendidas—. O gabinete de relações públicas achou-os demasiado informais, mas os indicativos acabaram por receber a bênção oficial; a partir do Apollo 11, a NASA exigiu nomes de maior peso.

O emblema da missão, desenhado por Allen Stevens, da Rockwell International, é um círculo com um Saturn V que leva as letras USA; à sua direita, um módulo de comando e serviço com o nariz apontado à «porta principal» do módulo lunar em vez de à sua boca de acoplamento superior, e um rasto de fogo a traçar um círculo. Os apelidos dos três tripulantes percorrem o bordo superior e em baixo lê-se APOLLO IX. O «D» do apelido de McDivitt aparece preenchido a vermelho: é a marca da missão D na escada de letras do programa.

Os astronautas do Apollo levavam gravadores portáteis de cassete —antecessores dos leitores pessoais que se popularizariam mais tarde— pensados para ditar observações durante o voo. A do Apollo 9 foi a primeira tripulação autorizada a levar a bordo uma cassete de música cada um: McDivitt e Scott optaram por música ligeira e country, ao passo que a cassete de música clássica de Schweickart se deu por perdida até ao nono dia da missão, quando Scott lha entregou.

O Apollo 9 foi o primeiro voo da mochila da unidade de mobilidade extraveicular, o equipamento com que se caminharia na Lua. Foi Schweickart quem a usou durante a sua saída para o exterior. O conjunto integrava o sistema portátil de suporte de vida, que fornecia oxigénio ao astronauta e água à roupa de arrefecimento líquido que evita o sobreaquecimento durante o esforço, e o sistema de purga de oxigénio, o bloco superior a que os astronautas chamavam «o saco» e que podia sustentar o utilizador durante cerca de uma hora se o sistema principal falhasse. Uma versão mais avançada do conjunto seria a que pisaria a Lua no Apollo 11.

Scott, em contrapartida, não levou mochila durante a sua saída de pé pela escotilha do módulo de comando: permaneceu ligado aos sistemas da nave por meio de um umbilical, com uma válvula de controlo de pressão concebida em 1967 precisamente para permitir saídas parciais pelas escotilhas do módulo de comando ou do módulo lunar. Esse mesmo dispositivo seria usado pelo próprio Scott na sua saída de pé sobre a superfície lunar no Apollo 15 e, depois, pelos pilotos do módulo de comando das três últimas missões Apollo nas suas saídas no espaço profundo.

O lançamento estava previsto para 28 de fevereiro de 1969 e a contagem decrescente final chegara mesmo a começar: arrancou às 03:00:00 GMT de 27 de fevereiro, a T-28 horas. Meia hora depois de entrar na paragem programada de três horas em T-16 horas, a contagem foi recuada até T-42 horas para que a tripulação recuperasse de uma infeção respiratória vírica ligeira —os três estavam constipados e a NASA não quis arriscar que isso estragasse a missão—. A contagem foi retomada às 17:30:00 GMT de 1 de março. Manter a nave pronta exigiu turnos de trabalho ininterruptos e o adiamento custou 500.000 dólares.

No dia do lançamento, uma depressão situada a sudoeste do cabo Kennedy, sobre o golfo do México, deixou o céu encoberto: estratocúmulos com base a 3.500 pés tapavam 70 % da abóbada e altostratos com base a 9.000 pés cobriam-na por completo. A temperatura era de 67,3 °F, a humidade relativa de 61 % e o vento soprava a 13,4 nós a 160° em relação ao norte verdadeiro. Na sala de controlo de lançamento encontrava-se o vice-presidente Spiro Agnew, em representação da recém-estreada administração Nixon.

O Apollo 9 descolou da plataforma A do complexo 39 do Centro Espacial Kennedy às 16:00:00 GMT (11:00:00 da manhã, hora da Costa Leste) de 3 de março de 1969, com uma janela de lançamento que se mantinha aberta até às 19:15:00 GMT: partiu com mais de três horas de margem. Entre os segundos 13,3 e 33,0 de voo, o veículo rodou do azimute de plataforma de 90° até ao azimute de voo de 72°. O primeiro estágio apagou os motores aos 2 minutos e 42,76 segundos, seguindo-se a separação e a ignição do segundo; o S-II apagou-se aos 8 minutos e 56,22 segundos, e o terceiro estágio, o S-IVB, acendeu aos 9 minutos e 0,82 segundos para se apagar pela primeira vez aos 11 minutos e 4,66 segundos.

McDivitt descreveu uma subida suave, embora com alguma vibração, e os três ficaram surpreendidos ao verem-se projetados para a frente quando o primeiro estágio deixou de empurrar, antes de o segundo os devolver contra os assentos. Os dois primeiros estágios tiveram um desempenho ligeiramente inferior ao previsto e o terceiro compensou a diferença: os desvios em relação à trajetória planeada ficaram em +2,86 pés por segundo de velocidade e −0,17 milhas náuticas de altitude. O estágio S-IC caiu no Atlântico aos 8 minutos e 56,44 segundos, a 346,64 milhas náuticas do ponto de lançamento; o S-II impactou aos 20 minutos e 25,35 segundos, a 2.413,2 milhas náuticas. Durante a subida, o veículo encontrou um vento máximo de 148,1 nós a 38.480 pés de altitude.

Dez segundos após o corte do terceiro estágio, no instante 000:11:14,65 da missão, a órbita de estacionamento media 100,74 por 99,68 milhas náuticas, com uma inclinação de 32,552°, um período de 88,20 minutos e uma velocidade de 25.569,78 pés por segundo. O módulo de comando e serviço recebeu a designação internacional 1969-018A e o terceiro estágio a 1969-018B; após o desacoplamento, o estágio de subida do módulo lunar seria 1969-018C e o de descida, 1969-018D.

A primeira tarefa séria do voo chegou às 2 horas, 41 minutos e 16 segundos de missão, com a separação do módulo de comando e serviço do terceiro estágio. A sequência consistia em largar-se, dar a volta, apontar o nariz —onde ia a sonda de acoplamento— ao módulo lunar que viajava na extremidade do S-IVB, acoplar a ele e extraí-lo do adaptador. Se essa manobra não fosse possível, não haveria alunagem: nada do resto importava. Foi pilotada por Scott, e o acoplamento ficou concluído às 3 horas, 1 minuto e 59,3 segundos, com o conjunto de sonda e cone a funcionar como devia. Uma vez unidas as naves, o comandante e o piloto do módulo lunar pressurizaram o túnel que as comunicava, retiraram a escotilha do módulo de comando com a ajuda de Scott, verificaram os trincos do anel de acoplamento para confirmar a vedação e ligaram os umbilicais elétricos que alimentariam o módulo lunar enquanto estivesse unido. Às 4 horas e 8 minutos, um mecanismo de ejeção estreado nesta missão expulsou o conjunto acoplado para fora do S-IVB.

Após a manobra de separação, o terceiro estágio voltou a acender às 4 horas, 45 minutos e 55,54 segundos durante 62,06 segundos, e dez segundos mais tarde entrava numa órbita intermédia de 1.671,58 por 105,75 milhas náuticas, com um período de 119,22 minutos, uma inclinação de 32,302° e uma velocidade de inserção de 27.753,61 pés por segundo, pensada para deixar arrefecer o motor antes de uma terceira ignição. Essa terceira ignição, às 6 horas, 7 minutos e 19,26 segundos, durou 242,06 segundos e serviu para demonstrar a capacidade de reignição após um voo balístico de 80 minutos e para forçar o motor fora das suas condições nominais; melhorava também as condições de iluminação do seguimento a partir de terra para o encontro posterior. Dez segundos após o corte, com uma velocidade de 31.619,85 pés por segundo, o estágio atingia a trajetória de escape que o enviou para órbita solar. O seu comportamento não foi o previsto: várias anomalias, entre elas a perda de controlo pneumático das válvulas do motor, impediram as descargas de hidrogénio líquido previstas, e o depósito teve de ser assegurado através do sistema de ventilação não propulsiva do oxigénio líquido.

Antes disso, às 5 horas, 59 minutos e 1,07 segundos de missão, a tripulação tinha executado a primeira das oito ignições do sistema de propulsão de serviço, uma manobra de 5,23 segundos que elevou a órbita do conjunto para 127,6 por 113,4 milhas náuticas. Tratava-se de demonstrar que um único motor podia manobrar duas naves acopladas; Scott informou, entusiasmado, de que o módulo lunar continuava no seu lugar.

O segundo dia foi dedicado a verificações de sistemas, manobras de arfagem, rolamento e guinada e a mais três ignições do motor de serviço com o módulo lunar acoplado. A segunda, às 22 horas, 12 minutos e 4,07 segundos, durou 110,29 segundos e subiu a órbita para 192,5 por 110,76 milhas náuticas; incluiu a oscilação deliberada do motor para verificar se o piloto automático amortecia as oscilações induzidas, o que fez em cinco segundos. A terceira, às 25 horas, 17 minutos e 39,27 segundos, prolongou-se por 279,88 segundos, elevou a órbita para 274,9 por 112,4 milhas náuticas e aligeirou a nave o suficiente para que o sistema de controlo de reação pudesse governá-la mais tarde e para a colocar em melhor posição de resgate durante o encontro. Durante essas duas ignições, mediu-se a resposta oscilatória do conjunto acoplado para afinar o piloto automático. A quarta, às 28 horas, 24 minutos e 41,37 segundos, foi uma manobra de fase de 27,87 segundos destinada a deslocar o nó para leste e a melhorar as condições de iluminação, travagem e acoplamento posteriores. A estabilidade do conjunto durante a oscilação do motor teria consequências anos depois: em 1972, já como gestor do programa de naves Apollo, McDivitt apoiou-se nesses dados para autorizar a continuação do Apollo 16 quando o seu módulo de serviço mostrou uma oscilação instável em órbita lunar.

O plano do terceiro dia era que o comandante e o piloto do módulo lunar entrassem no Spider, verificassem os seus sistemas e utilizassem o motor de descida para mover o conjunto inteiro, demonstrando assim que esse motor podia substituir o de serviço —uma capacidade que salvaria a vida à tripulação do Apollo 13—. O plano vacilou quando Schweickart, afetado pela síndrome de adaptação ao espaço, vomitou; McDivitt também se sentia indisposto. Ambos tinham andado a evitar movimentos bruscos, mas as contorções necessárias para vestir os fatos de cara à inspeção do módulo lunar bastaram para os descompor. O episódio ensinou aos médicos o suficiente sobre o enjoo espacial para o evitarem nas missões de alunagem, mas naquele momento Schweickart temeu que os seus vómitos pusessem em perigo o objetivo de Kennedy.

Encontraram forças para continuar e passaram para o módulo lunar: foi a primeira transferência de tripulação entre duas naves no programa espacial norte-americano e a primeira da história sem necessidade de sair para o exterior, como tinham tido de fazer os cosmonautas soviéticos dois meses antes entre a Soyuz 4 e a Soyuz 5. O piloto do módulo lunar passou às 43 horas e 15 minutos de missão e o comandante às 44 horas e 5 minutos; o trem de aterragem desdobrou-se às 45 horas, adotando por ordem a posição que teria ao pousar na Lua. As escotilhas fecharam-se com as naves ainda acopladas para demonstrar que as comunicações e o suporte de vida do Spider funcionavam isolados dos do Gumdrop.

Às 45 horas e 40 minutos, o comandante informou a terra de que o seu companheiro se tinha sentido mal em duas ocasiões e de que estavam atrasados em relação ao plano. Por isso, e pela carga de trabalho que a preparação do encontro exigia, a atividade extraveicular ficou restringida a um único passo diurno e à simples abertura das escotilhas das duas naves; decidiu-se ainda manter o piloto do módulo lunar ligado às mangueiras do sistema de controlo ambiental. O primeiro episódio não fora comunicado a terra por ter sido breve, e quando a imprensa soube do sucedido houve repercussões e uma série de artigos pouco simpáticos. Às 46 horas e 25 minutos emitiu-se uma transmissão de televisão de cinco minutos a partir do interior do módulo lunar, com a câmara apontada aos indicadores, ao restante habitáculo e à tripulação: a imagem era boa, o som não.

O motor de descida acendeu às 49 horas, 41 minutos e 34,46 segundos com as naves ainda unidas, e funcionou durante 371,51 segundos, reproduzindo o perfil de aceleração previsto para a alunagem; demonstraram-se também o controlo de atitude com o piloto automático digital e a aceleração manual até ao empuxo máximo. O regresso ao módulo de comando começou às 50 horas e 15 minutos e o módulo lunar ficou desativado às 51 horas. A quinta ignição do motor de serviço, de 43,26 segundos, teve lugar às 54 horas, 26 minutos e 12,27 segundos para circularizar a órbita com vista ao encontro com o módulo lunar ativo: o resultado foi uma órbita de 131,0 por 125,9 milhas náuticas, face à circular de 130,0 desejada, diferença que se considerou aceitável.

O programa do quarto dia, 6 de março, consistia em Schweickart sair pela escotilha do módulo lunar e percorrer o exterior do conjunto até à escotilha do módulo de comando, onde Scott o esperaria para o ajudar: tratava-se de demonstrar que uma transferência externa era possível em caso de emergência. Schweickart devia levar a mochila de suporte de vida destinada às saídas sobre a superfície lunar, e esta era a única atividade extraveicular programada antes da alunagem, ou seja, a única ocasião de testar o equipamento no espaço. McDivitt chegou a cancelá-la devido ao estado do seu companheiro, mas ao vê-lo melhor decidiu deixá-lo sair e, uma vez fora, deslocar-se pelo exterior do módulo lunar agarrado aos corrimãos. O plano foi reduzido de 2 horas e 15 minutos para 39 minutos devido aos episódios de náuseas da véspera e à quantidade de trabalho que a preparação do encontro exigia.

O módulo lunar foi despressurizado às 72 horas e 45 minutos e a escotilha dianteira abriu-se às 72 horas e 53 minutos. Schweickart iniciou a saída para a plataforma exterior às 72 horas, 59 minutos e 2 segundos, de pé e de barriga para cima, e completou-a às 73 horas e 7 minutos. Levava a mochila da unidade de mobilidade extraveicular, que lhe dava comunicações e oxigénio e fazia circular água pelo fato para o manter fresco; a sua única amarra ao módulo era um cabo de nylon de 25 pés que o impedia de se afastar. Prendeu os pés nas «sapatilhas douradas», as fixações pintadas de dourado que havia fora da escotilha, sobre o «alpendre dianteiro», e ali ficou o tempo todo. Durante a saída usou o indicativo «Red Rover», uma piscadela de olho à cor do seu cabelo.

Ao mesmo tempo, Scott despressurizou o módulo de comando e abriu a escotilha lateral às 73 horas e 2 minutos, dependendo em todo o momento do suporte de vida da nave. Saiu parcialmente por ela para observar, fotografar e recolher amostras térmicas do flanco do módulo de comando; como as amostras não estavam lá, recuperou às 73 horas e 26 minutos as do módulo de serviço. Schweickart retirou as do módulo lunar às 73 horas e 39 minutos e, três minutos depois, iniciou uma avaliação abreviada da capacidade de translação e controlo de atitude do corpo utilizando os corrimãos de transferência; o percurso à força de braços até ao módulo de comando, tal como estava planeado, não chegou a fazer-se. Os dois homens fotografaram-se mutuamente e Schweickart registou ainda, em película de 16 e de 70 milímetros, a atividade do seu companheiro e o exterior das duas naves. Achou que mover-se era mais fácil do que tinha sido nos treinos, e tanto ele como Scott ficaram convencidos de que a transferência exterior se poderia ter concluído se tivesse sido necessário; simplesmente não a consideraram precisa.

A reentrada de Schweickart no módulo lunar começou às 73 horas e 45 minutos e ficou concluída às 73 horas, 46 minutos e 3 segundos; às 73 horas e 53 minutos a escotilha dianteira estava fechada e segura e o módulo lunar repressurizado. A escotilha do módulo de comando fechou-se às 73 horas e 49 minutos e a cabina ficou repressurizada às 74 horas e 2 minutos. Às 74 horas e 55 minutos emitiu-se uma segunda transmissão de televisão de dez minutos a partir do interior do módulo lunar, desta vez com voz e imagem de boa qualidade. O comandante regressou ao módulo de comando às 75 horas e 15 minutos e o piloto do módulo lunar às 76 horas e 55 minutos.

A 7 de março chegou aquilo que a própria missão considerava o seu acontecimento capital: a separação e o reencontro do módulo lunar e do módulo de comando. O Spider não tinha capacidade para devolver ninguém à Terra; era a primeira vez que seres humanos voavam num veículo que não os podia levar de volta. McDivitt e Schweickart entraram cedo no módulo lunar —às 88 horas e 5 minutos o piloto e às 88 horas e 55 minutos o comandante—, com autorização para o fazer sem capacete nem luvas, o que facilitava o arranque.

O módulo de comando orientou-se para a atitude de desacoplamento às 92 horas e 22 minutos. A primeira tentativa, às 92 horas e 38 minutos, não largou: os trincos de captura resistiram e Scott teve de voltar a carregar. O desacoplamento efetivo ocorreu às 92 horas, 39 minutos e 36 segundos, e o Spider rodou sobre o seu eixo para que o piloto do módulo de comando o pudesse inspecionar visualmente. Após cerca de 45 minutos a voar em formação, uma pequena manobra de separação com os propulsores do módulo de serviço, às 93 horas, 2 minutos e 54 segundos, deixou o módulo lunar a duas milhas náuticas atrás do módulo de comando três quartos de hora mais tarde. O Spider passou para uma órbita ligeiramente mais alta, de modo que as duas naves se fossem afastando com o Gumdrop à frente; a distância máxima entre ambas atingiu as 98 milhas náuticas, a meio caminho entre o início da sequência coelíptica e a manobra de altura diferencial constante.

Durante as horas seguintes, McDivitt acendeu o motor de descida a diferentes regimes até o deixar testado a fundo. Na primeira manobra de fase do encontro, executada às 93 horas, 47 minutos e 35,4 segundos com o motor de descida governado pelo sistema de orientação de aborto, o motor funcionou com suavidade até se baixar o acelerador para 20 %: então começou a bater ruidosamente. O comandante deixou de mexer no acelerador e esperou; em segundos o ruído cessou. Subiu para 40 % antes de apagar e não voltou a ter problemas. Depois de verificar os sistemas, a tripulação voltou a acender o motor de descida a 10 % e funcionou de maneira uniforme. A manobra deixou o módulo lunar numa órbita de período quase igual, com apogeu e perigeu 12,2 milhas náuticas acima e abaixo dos do módulo de comando. A segunda manobra prevista não chegou a ser aplicada: era um cálculo reservado a uma contingência que obrigasse a abortar. A terceira executou-se às 95 horas, 39 minutos e 8,06 segundos e deixou o módulo lunar numa órbita de 138,9 por 133,9 milhas náuticas.

O início da sequência coelíptica produziu-se às 96 horas, 16 minutos e 6,54 segundos, e o estágio de descida foi largado imediatamente depois de começar o empuxo com os propulsores de controlo de reação. A manobra deixou o módulo lunar dez milhas náuticas abaixo e 82 atrás do módulo de comando, e o estágio de subida ficou numa órbita de 116 por 111 milhas náuticas. Restabelecido o seguimento por radar de encontro, o módulo de comando não conseguiu fixar-se na luz de seguimento do estágio de subida, que tinha falhado. A manobra de altura diferencial constante realizou-se às 96 horas, 58 minutos e 15 segundos, e foi a estreia do motor de subida. A solução de bordo para o início da fase terminal executou-se às 97 horas, 57 minutos e 59 segundos, deixando o estágio de subida numa órbita aproximada de 126 por 113 milhas náuticas; seguiram-se duas pequenas correções a meio caminho, aos dez e aos vinte e dois minutos.

A travagem terminal começou às 98 horas, 30 minutos e 3 segundos. Para demonstrar que o encontro podia ser dirigido por qualquer das duas naves, o papel ativo coube ao Spider: McDivitt aproximou-o do Gumdrop e depois fê-lo rodar para mostrar a Scott todos os seus lados e que este o pudesse inspecionar à procura de danos. O acoplamento, às 99 horas, 2 minutos e 26 segundos, foi feito pelo próprio McDivitt, com dificuldades devidas ao reflexo do Sol que obrigaram Scott a guiá-lo do outro lado —nas missões lunares posteriores essa tarefa caberia sempre ao piloto do módulo de comando—. O estágio de subida tinha estado separado do módulo de comando durante 6 horas, 22 minutos e 50 segundos.

A tripulação voltou ao módulo de comando e serviço antes das 101 horas. O estágio de subida foi largado às 101 horas, 22 minutos e 45 segundos, e às 101 horas, 53 minutos e 15,4 segundos o seu motor acendeu durante 362,4 segundos até esgotar o oxidante, simulando a subida a partir da superfície lunar; a órbita final daquele fragmento do Spider ficou em 3.760,9 por 126,6 milhas náuticas, com uma vida orbital estimada em cinco anos, embora na realidade só tenha reentrado a 23 de outubro de 1981. O único sistema importante do módulo lunar que não pôde ser testado a fundo foi o radar de aterragem: em órbita terrestre não havia forma de o fazer.

O Apollo 9 devia permanecer no espaço cerca de dez dias para comprovar como se comportava o módulo de comando e serviço durante o tempo que uma missão lunar completa exigia. Quase todos os acontecimentos importantes tinham-se concentrado no início para garantir que ficassem cumpridos se o voo tivesse de ser encurtado; de facto, a primeira metade da missão sobrecarregou a tripulação com mais trabalho do que tinham tido o Apollo 7 ou o Apollo 8, e muitos dos testes do módulo lunar excederam as condições esperadas numa alunagem real. Os dias restantes decorreram a um ritmo mais pausado.

Com os objetivos principais assegurados, a janela da escotilha foi aproveitada para um programa de fotografia terrestre com quatro câmaras Hasselblad idênticas acopladas entre si e carregadas com películas sensíveis a diferentes partes do espectro. A experiência, designada S065, procurava determinar até que ponto a fotografia multibanda no visível e no infravermelho próximo, a partir da órbita, podia aplicar-se ao estudo dos recursos terrestres, e obter imagens simultâneas com quatro combinações de película e filtro para definir futuros sistemas multiespectrais. As imagens permitiam tornar visíveis características distintas da superfície —o rasto da poluição da água ao sair da foz dos rios, ou as zonas agrícolas realçadas no infravermelho— e o sistema, ainda um protótipo, abriu caminho ao satélite de recursos terrestres que seria o precursor da série Landsat, além de alimentar o planeamento do Skylab. Os resultados foram qualificados de excelentes e superiores aos de qualquer missão orbital anterior, por várias razões: os quatro dias disponíveis permitiam esperar que a nebulosidade passasse, a inclinação orbital de 33,6° dava acesso vertical e quase vertical a zonas nunca antes fotografadas, sobrava propulsor de controlo de atitude para orientar a nave quando convinha, as vigias estavam limpas e a equipa de apoio científico de Houston trabalhou de forma contínua. As fotografias cobriram o sul dos Estados Unidos, o México, o Brasil e África.

Scott utilizou o sextante para seguir acidentes do terreno e apontou-o também ao céu para observar Júpiter, ensaiando as técnicas de navegação das missões posteriores: foi a primeira vez que se usou um planeta para alinhar a unidade de medição inercial. Fizeram-se ainda avistamentos diurnos de estrelas, observações de referências terrestres e medições com o sextante. Em duas revoluções consecutivas, às 192 horas e 43 minutos e às 194 horas e 13 minutos, a tripulação seguiu o satélite Pegasus III —lançado a 30 de julho de 1965— a mil milhas náuticas de distância, e sobre o Havai avistou o estágio de subida do Spider entre as 222 horas, 38 minutos e 40 segundos e as 222 horas, 45 minutos e 40 segundos.

A sexta ignição do motor de serviço, de 1,43 segundos, teve lugar às 123 horas, 25 minutos e 6,97 segundos, uma revolução depois do previsto porque o empuxo de assentamento de propulsores com os propulsores de controlo de reação tinha sido mal programado; era uma manobra de conformação de órbita para baixar o perigeu e melhorar a capacidade de desorbitar com esses mesmos propulsores em caso de contingência. A sétima, de 24,90 segundos, produziu-se às 169 horas e 30 minutos e levou a órbita para 253,2 por 100,7 milhas náuticas, estabelecendo as condições desejadas para o ponto de desorbitação nominal e ampliando a vida orbital do Gumdrop: se o motor principal falhasse no momento do regresso, os propulsores pequenos bastavam para desorbitar e aterrar perto da zona de recuperação primária. Essa ignição foi propositadamente prolongada para testar o sistema de medição de propulsor, que se tinha comportado de forma anómala em ignições anteriores. Boa parte dos testes do módulo de comando recaiu sobre Scott, o que deixou McDivitt e Schweickart com tempo para olhar para a Terra e avisar o companheiro quando vinha algo digno de se ver.

A oitava e última ignição do motor de serviço, a de desorbitação, executou-se após 151 órbitas: 11,74 segundos às 240 horas, 31 minutos e 14,84 segundos, uma revolução mais tarde do planeado devido ao mau tempo na zona de recuperação prevista, a cerca de 220 milhas náuticas a lés-sudeste das Bermudas. O módulo de serviço foi largado às 240 horas, 36 minutos e 3,8 segundos e, embora não pudesse sobreviver intacto à reentrada, os dados de radar situaram o seu impacto no Atlântico a 175 milhas náuticas à frente do módulo de comando. A cápsula entrou na atmosfera —convencionalmente, aos 400.000 pés— às 240 horas, 44 minutos e 10,2 segundos, a 25.894 pés por segundo, seguindo um perfil de orientação primário.

O sistema de paraquedas depositou o módulo de comando no Atlântico às 17:00:54 GMT (12:00:54 da tarde, hora da Costa Leste) de 13 de março, após uma missão de 241 horas e 54 segundos. A amaragem produziu-se a cerca de 160 milhas náuticas a leste das Baamas, a 2,7 milhas náuticas do ponto-alvo e a três do porta-helicópteros U.S.S. Guadalcanal; a cápsula ficou a flutuar com o vértice virado para cima. A tripulação estava a bordo do navio 49 minutos depois e o módulo de comando foi recuperado 83 minutos mais tarde, com um peso estimado na amaragem de 11.094 libras, após percorrer cerca de 3.664.820 milhas náuticas. Os três astronautas deixaram o Guadalcanal de helicóptero às 15:00 GMT de 14 de março, chegaram a Eleuthera, nas Baamas, às 16:30 GMT e dali voaram para Houston. A cápsula foi desembarcada a 16 de março na base aeronaval de Norfolk (Virgínia), onde a equipa de segurança iniciou a sua avaliação e desativação; concluída esta a 19 de março, a nave voou para Long Beach e chegou por estrada às instalações da North American Rockwell em Downey (Califórnia) a 21 de março para a análise posterior ao voo. O Apollo 9 foi o último voo espacial tripulado a amarar no Atlântico durante meio século.

A análise posterior à missão concluiu que o equipamento e os procedimentos de encontro das duas naves ofereciam a precisão que uma missão de alunagem exigiria, e que o piloto do módulo de comando tinha concluído a tempo os cálculos e preparativos das manobras em imagem de espelho. Ficou demonstrado o funcionamento do processo de acoplamento entre as duas naves, com a ressalva de que as ajudas de alinhamento exigem boas condições de iluminação. O desempenho de todos os sistemas da unidade de mobilidade extraveicular foi excelente durante toda a saída e, somado aos testes de qualificação de algumas alterações menores de conceção, verificou o equipamento para uso na superfície lunar. A duração da atividade extraveicular comprovou a viabilidade de uma transferência exterior da tripulação em caso de contingência, com despressurização e repressurização normais demonstradas nas duas naves. O comportamento dos sistemas do módulo lunar comprovou a sua capacidade operacional para uma missão lunar, com a exceção da antena orientável, que não foi operada, e do radar de aterragem, impossível de avaliar por completo em órbita terrestre; nenhuma das anomalias registadas afetou negativamente a missão. E a rede de voo espacial tripulado demonstrou que podia controlar em simultâneo duas naves tripuladas a partir de terra.

Os quatro objetivos primários foram declarados cumpridos: demonstrar o comportamento da tripulação, do veículo e das instalações de apoio numa missão tripulada de Saturn V com módulo de comando, de serviço e lunar; demonstrar o comportamento do módulo lunar e da sua tripulação; demonstrar as atividades nominais e de reserva do encontro em órbita lunar —transposição, acoplamento e extração do módulo lunar; transferência de tripulação interna e externa; capacidade extraveicular; ignições dos motores de serviço e de descida; e encontro e acoplamento com o módulo lunar ativo—; e avaliar os consumíveis dos três módulos.

A avaliação institucional foi unânime: os responsáveis do programa descreveram-na como uma missão tão conseguida quanto se podia desejar e até acima das previsões mais otimistas, e Kranz falou de pura euforia. Buzz Aldrin, que acompanhava a missão a partir do controlo em Houston, compreendeu ao ver acoplar o Spider e o Gumdrop que o Apollo 10 correria bem e que a ele e a Armstrong caberia tentar a alunagem; a 24 de março a NASA tornou-o oficial.

Após o êxito, a NASA renunciou à «missão E» de testes em órbita terrestre média e chegou a considerar saltar também a «missão F», o ensaio geral em órbita lunar, para ir diretamente à alunagem. Não se fez: as naves atribuídas à primeira tentativa continuavam em montagem, e pesava ainda a conveniência de mais um voo de teste do módulo lunar depois das dificuldades acumuladas e a oportunidade de estudar a partir da órbita lunar as concentrações de massa que tinham perturbado a trajetória do Apollo 8. O êxito do Apollo 9 garantiu, em suma, que a missão seguinte voltaria à Lua.

McDivitt, que provavelmente teria podido comandar uma alunagem, deixou o corpo de astronautas depois do Apollo 9 e passou a dirigir o programa de naves Apollo nesse mesmo ano. Scott foi nomeado comandante de reserva do Apollo 12 e depois comandante do Apollo 15, com o qual alunou em 1971. Schweickart ofereceu-se como voluntário para a investigação médica do seu próprio enjoo espacial, mas nunca conseguiu livrar-se do estigma e não voltou a ser designado para uma tripulação titular; pediu uma licença em 1977 que acabou por ser definitiva. Eugene Cernan, comandante do Apollo 17, resumiu o assunto dizendo que Schweickart tinha pago por todos o preço de compreender o mal do espaço.

O módulo de comando Gumdrop (1969-018A) está exposto no San Diego Air & Space Museum; antes esteve no Michigan Space and Science Center, em Jackson (Michigan), até este encerrar em abril de 2004. O módulo de serviço, largado pouco antes da reentrada, desintegrou-se na atmosfera. O estágio de subida do Spider (1969-018C) reentrou a 23 de outubro de 1981 e o de descida (1969-018D) caiu no oceano Índico, ao largo da costa oriental de África, no final de março de 1969. O terceiro estágio S-IVB (1969-018B) continua em órbita solar.