Gemini 2

O Programa Gemini foi concebido como a ponte entre as cápsulas Mercury, de um só tripulante, e o programa lunar Apollo, e o seu plano de voo começava com duas missões não tripuladas de qualificação. A primeira, Gemini 1, tinha demonstrado em abril de 1964 que o conjunto lançador-nave funcionava e que a estrutura aguentava a subida; aquela nave não levava escudo térmico operacional e não se destinava a regressar. A segunda tinha de responder à pergunta complementar e mais perigosa: se a nave, com a sua forma de tronco de cone e o seu escudo ablativo, conseguiria atravessar a atmosfera no regresso sem se destruir.

Por isso, a Gemini 2 não foi um voo orbital. A NASA escolheu um perfil balístico suborbital, um arco alto e curto sobre o Atlântico que, precisamente por não seguir a descida gradual de uma órbita, submetia o escudo térmico à maior taxa de aquecimento possível de todo o programa. Em termos de qualificação, era o ensaio mais exigente que se podia conceber: se o escudo resistisse àquilo, resistiria a qualquer reentrada real.

Os objetivos principais da missão, tal como os regista a cronologia oficial do programa, foram três: demonstrar que a proteção térmica do módulo de reentrada era adequada numa reentrada de taxa máxima de aquecimento, demonstrar a integridade estrutural da nave desde o lançamento até à reentrada, e verificar se os sistemas de bordo funcionavam satisfatoriamente. Como objetivos secundários figuravam obter resultados sobre as comunicações, sobre o sistema criogénico, sobre a pilha de combustível e o seu sistema de fornecimento de reagentes, e qualificar um pouco mais o próprio lançador.

O veículo lançador Gemini, designado GLV-2, era um Titan II modificado para uso tripulado. Os seus tanques de propolente começaram a ser fabricados por soldadura maior na fábrica da Martin em Denver em setembro de 1962, no mesmo lote dos tanques do GLV-1; um dos tanques rejeitados nesse processo foi substituído pelo tanque de oxidante do segundo estágio do GLV-2, um pormenor que ilustra até que ponto a produção dos primeiros lançadores do programa foi artesanal e cheia de trocas.

O ensaio horizontal do GLV-2 concluiu-se em 17 de janeiro, e antes de o erguer na instalação de ensaio vertical foi instalado no primeiro estágio um kit contra a oscilação longitudinal, o fenómeno conhecido como POGO, que tinha sido um dos grandes obstáculos para qualificar o Titan II como lançador tripulado. Sobre o veículo realizaram-se ainda três ensaios não programados antes de o retirar da instalação, entre eles um ensaio de suscetibilidade a radiofrequência que exigia demonstrar que a pirotecnia do GLV-2 suportava um campo eletromagnético de até 100 watts por metro quadrado com os elementos pirotécnicos ativos ligados em configuração de voo. A inspeção da equipa de aceitação do veículo concluiu-se em 1 de maio, com o GLV-2 declarado aceitável; no dia seguinte foi desmontado e passou para a área de montagem, onde, entre 11 de maio e 13 de junho, se retirou o motor provisório do primeiro estágio e se instalou o motor de voo definitivo.

Representantes da Divisão de Sistemas Espaciais da Força Aérea dos Estados Unidos, da Aerospace Corporation e da NASA realizaram a inspeção oficial de saída de fábrica nos dias 17 e 18 de junho, e a Divisão de Sistemas Espaciais aceitou formalmente o veículo em 22 de junho. A entrega ao Eastern Test Range, o antigo Atlantic Missile Range, foi reprogramada de 22 de junho para 10 de julho, e o lançador foi finalmente transportado por via aérea em 11 de julho. Até esse momento, o programa avançava com folga: o calendário de trabalho previa que o GT-2 pudesse voar em 24 de agosto e o GT-3 em 16 de novembro, com uma margem de quatro semanas de atraso para cada missão. O que aconteceu a partir de agosto desmontou esse calendário por completo.

Em 17 de agosto de 1964, uma tempestade elétrica severa nas imediações do Complexo 19 interrompeu os ensaios do GLV-2. Vários observadores relataram um impacto de raio no complexo ou muito perto dele. Todos os ensaios foram interrompidos para investigar a fundo o que na documentação do programa ficou registado como «o incidente eletromagnético».

A inspeção, concluída em 2 de setembro, não encontrou nenhuma marca física no complexo, mas sim um número apreciável de componentes avariados, a maioria no equipamento aeroespacial de terra e alguns no próprio GLV-2. A conclusão foi que o Complexo 19 não tinha sofrido um impacto direto: os danos foram atribuídos aos efeitos eletromagnéticos de um raio caído nas proximidades ou às cargas estáticas resultantes.

A resposta foi drástica e reveladora do rigor com que se trabalhava num programa destinado a transportar pessoas. Preparou-se um plano de recuperação cujo objetivo era restaurar a confiança em todos os sistemas do lançador, no equipamento de terra, na instrumentação e nas instalações. Substituíram-se todos os componentes que continham semicondutores, e decidiu-se repetir todos os ensaios como se o GLV-2 acabasse de chegar ao Eastern Test Range. Ou seja: o veículo voltou administrativamente à estaca zero.

Antes de a recuperação após o raio ter terminado, começou a época dos furacões. Em 27 de agosto, o furacão Cleo atingiu a área do Cabo Kennedy. O segundo estágio do GLV-2 foi desmontado e guardado, o erector foi baixado para a posição horizontal e o primeiro estágio ficou amarrado na vertical. O estágio II voltou a ser erguido em 1 de setembro, aplicou-se energia ao lançador no dia 2, e os ensaios de verificação funcional dos subsistemas começaram em 3 de setembro.

Duraram cinco dias. Quando as previsões indicaram que o furacão Dora atingiria o Cabo Kennedy, ambos os estágios do GLV-2 foram desmontados em 8 de setembro e guardados no edifício de montagem de mísseis. O furacão Ethel ameaçou depois a zona, e os dois estágios permaneceram no hangar até 14 de setembro, quando regressaram ao Complexo 19 e foram novamente erguidos. Os ensaios de verificação funcional, retomados em 18 de setembro, terminaram com sucesso em 5 de outubro.

O desfile atlântico ainda não tinha acabado. O furacão Hilda obrigou a interromper, ao fim de dezassete horas, um ensaio no mar da nave Gemini que decorria com o artigo estático número 5 e que tinha começado em 30 de setembro; esse ensaio não afetava o lançador, mas mostra até que ponto o clima condicionou todo o trabalho daquele outono. E o furacão Isbell ameaçou a área nos dias 14 e 15 de outubro: a sua trajetória passou suficientemente a sul do cabo para não obrigar a desmontar o veículo, embora os ensaios tenham ficado restringidos.

Entretanto, o trabalho continuou: o ensaio combinado de sistemas prévio ao acoplamento da nave concluiu-se em 6 de outubro no Complexo 19, um exercício que consistia numa contagem decrescente abreviada e na simulação dos acontecimentos do voo, com um simulador que reproduzia as características elétricas da nave e cujo propósito era estabelecer confiança no lançador. Os ensaios de interferência eletroelétrica concluíram-se em 12 de outubro.

A acumulação de raio e furacões sobre o mesmo veículo levou o Manned Spacecraft Center a equacionar uma saída radical: propor que o GLV-2 fosse retirado do Programa Gemini pelos possíveis efeitos do incidente eletromagnético de 17 de agosto e do furacão Cleo. Nessa proposta, o GLV-3 teria sido substituído para a segunda missão Gemini e o programa teria sido encurtado num voo.

Em 4 de setembro de 1964, a Divisão de Sistemas Espaciais da Força Aérea dos Estados Unidos, apoiada pelos contratantes do lançador, recomendou o contrário: que o GLV-2 voasse como previsto. Depois de revistos os incidentes, os seus efeitos, as ações corretivas adotadas e os reensaios realizados, a Divisão de Sistemas Espaciais, a Martin, a Aerospace e a Aerojet-General concordaram que o veículo devia voar, e a NASA aceitou a recomendação.

O preço foi o calendário. Em 29 de setembro, o diretor do Programa Gemini, Charles W. Mathews, apresentou ao painel de direção o novo plano de voos resultante do raio e das condições de furacão: GT-2 em 17 de novembro, GT-3 em 30 de janeiro de 1965 e GT-4 em 12 de abril, com intervalos de três meses entre o GT-4 e o GT-7 e de dois meses e meio para o resto do programa. Na mesma reunião decidiu-se retirar a pilha de combustível do GT-4 e substituí-la por baterias, e voar no GT-2 versões antigas da pilha para ganhar experiência de voo com o componente. Essa decisão, tomada em setembro, explicaria o único objetivo que a missão não chegou a cumprir.

Muitos ensaios de terra foram realizados na nave Gemini 2 e no seu Titan em novembro de 1964. Em 24 de novembro, o GT-2 concluiu com sucesso o Wet Mock Simulated Launch, um exercício de contagem decrescente à escala real que incluía o carregamento de propolentes. Embora o voo devesse ser não tripulado, aproveitou-se para ensaiar os procedimentos de vestir a tripulação e de entrada e saída da nave: a tripulação titular da Gemini 3 vestiu os fatos de pressão e a instrumentação biomédica completa, assistida pela sua tripulação de reserva e pelo pessoal aeromédico e de bioinstrumentação que participaria na operação de lançamento do GT-3. Desse ensaio resultou uma decisão prática: todos os exames médicos, a colocação de sensores de bioinstrumentação e o vestir dos fatos passariam a fazer-se na sala de preparação de pilotos do Complexo de Lançamento 16.

A contagem decrescente do GT-2 começou em 9 de dezembro de 1964 às 4h00 da manhã, hora do leste, e decorreu normalmente, com retenções menores, até cerca de um segundo depois da ignição dos motores. Nesse instante, um sinal de corte proveniente do conjunto mestre de controlo de operações terminou a tentativa de lançamento.

A sequência da avaria foi a seguinte: uma perda de pressão hidráulica no sistema primário de orientação e controlo do primeiro estágio do lançador provocou uma comutação automática para o sistema secundário. Durante os 3,2 segundos de retenção na plataforma que se seguem à ordem de ignição, essa comutação estava instrumentada como uma ordem de corte, pelo que o conjunto mestre de controlo de operações cancelou o lançamento. Foi o sistema de deteção de avarias a fazer exatamente aquilo que se lhe pedia: com um veículo destinado a transportar tripulação, uma comutação de orientação na plataforma é motivo suficiente para não descolar.

A investigação posterior determinou que a perda de pressão hidráulica se tinha devido à falha da servoválvula primária de um dos quatro atuadores tandem que controlam o movimento das câmaras de impulso do primeiro estágio. Os quatro atuadores tandem do estágio I foram substituídos por atuadores redesenhados. Embora parte dos reensaios tenha começado pouco depois de a missão ser abortada, a maior parte da preparação do GLV-2 para uma nova tentativa ficou suspensa até chegarem os novos atuadores.

Nesse mesmo 9 de dezembro, o Centro de Controlo de Missão de Houston foi utilizado de forma passiva e em paralelo com o Centro de Controlo do Cabo durante a tentativa de lançamento, sobretudo para validar os programas informáticos de lançamento. Houston recebeu, processou e apresentou dados reais e simulados do lançador e da nave, e os resultados foram considerados muito satisfatórios. A tentativa falhada serviu, pelo menos, para ensaiar o centro que dirigiria todas as missões tripuladas posteriores.

Em 19 de janeiro de 1965, durante a contagem decrescente do GT-2, a válvula de entrada de hidrogénio da pilha de combustível não abriu. Tentou-se corrigir o problema até ficar claro que libertar a válvula atrasaria a contagem decrescente; parou-se então o trabalho sobre a pilha e esta não foi ativada para o voo.

A decisão tinha um fundamento estabelecido com meses de antecedência. A pilha instalada na nave número 2 não correspondia ao modelo de voo então vigente: quando o modelo da pilha de combustível mudou em janeiro de 1964, ficaram disponíveis várias células do modelo anterior, com defeitos já conhecidos, e considerou-se muito desejável ensaiar em voo o conjunto juntamente com o sistema de fornecimento de reagentes. Por isso, acordou-se voar com o sistema completo no GT-2, mas apenas com base em «não interferir com o voo». Quando a avaria da válvula ameaçou atrasar a contagem decrescente, a regra aplicou-se sem discussão e a ativação da pilha foi cancelada.

A Gemini 2 descolou do Complexo 19 do Cabo Kennedy às 14h03min59,861s UTC, as 9h04 da manhã, hora do leste. Pouco depois da descolagem, o Centro de Controlo de Missão sofreu um corte de energia e o controlo da missão foi transferido para um navio de acompanhamento; o apagão foi depois atribuído a uma sobrecarga do sistema elétrico provocada pelas equipas de televisão que cobriam o lançamento.

A nave voou um arco balístico suborbital sobre o oceano Atlântico e alcançou uma altitude máxima de 92,4 milhas náuticas, cerca de 171,1 quilómetros. Todo o voo foi dirigido por um sequenciador automático de bordo, sem qualquer intervenção humana. Os retrofoguetes dispararam 6 minutos e 54 segundos depois do lançamento, e a nave amerissou 11 minutos e 22 segundos mais tarde, a 1848 milhas náuticas — 3422,4 quilómetros — a sudeste do ponto de lançamento, às 14h22min14s UTC. A duração total da missão foi de 18 minutos e 16 segundos.

A amerissagem ocorreu 26 quilómetros à frente do ponto de impacto previsto e a 45 milhas náuticas do porta-aviões de recuperação principal, o USS Lake Champlain. A nave foi içada a bordo do porta-aviões às 15h52 UTC, as 10h52 da manhã, hora do leste: menos de hora e meia depois da descolagem, o objeto que tinha regressado da fronteira da atmosfera estava no convés de um navio.

O dispositivo de recuperação foi característico da época e desproporcionado em relação à duração do voo: a missão Gemini 2 contou com o apoio de 6562 pessoas do Departamento de Defesa, 67 aeronaves e 16 navios.

Todos os objetivos da missão foram alcançados com uma exceção: não se obtiveram resultados da pilha de combustível, porque o sistema avariou antes da descolagem e foi desativado. O escudo térmico e os retrofoguetes funcionaram como esperado, e a nave Gemini 2 foi recuperada em excelente estado. Detetou-se, isso sim, que a temperatura do sistema de refrigeração da nave era demasiado alta, um dado que alimentou o trabalho posterior sobre o sistema de refrigerante. Tal como na Gemini 1, a cabine não levava assentos nem tripulação, mas sim painéis de instrumentação de voo que registavam o comportamento da estrutura e dos sistemas ao longo de todo o perfil.

A consequência prática foi imediata e era a que importava: ficava demonstrado que o módulo de reentrada Gemini suportava a reentrada mais severa que o programa lhe podia impor e que a nave aguentava intacto o ciclo completo. Com esse resultado, o voo seguinte do programa já podia levar pessoas a bordo, e assim foi: a Gemini 3 descolou do mesmo Complexo 19 com Virgil Grissom e John Young em março de 1965.

A história da Gemini 2 não terminou no convés do Lake Champlain. O módulo de reentrada foi recondicionado para a configuração Gemini B — a variante da nave prevista para o programa Manned Orbiting Laboratory da Força Aérea dos Estados Unidos, com uma escotilha aberta no escudo térmico para passar ao laboratório — e voltou a voar em 3 de novembro de 1966 num ensaio desse programa. Foi lançada sobre um Titan IIIC a partir do Complexo 40 do Cabo Kennedy, num voo suborbital de 33 minutos, juntamente com a carga OPS 0855.

Esse segundo voo tornou a cápsula na primeira nave espacial a realizar mais de um voo desde o avião-foguete X-15, e na única até uma nave soviética VA ser reutilizada em 1978. Foi também a única nave norte-americana reutilizada até o vaivém Columbia voar a sua segunda missão em 1981, e a única cápsula norte-americana reutilizada até a Crew Dragon Endeavour descolar pela segunda vez em 2021. É, além disso, a única nave Gemini que voou com insígnias da Força Aérea dos Estados Unidos.

A cápsula está conservada em exposição no Air Force Space and Missile Museum, na Estação da Força Aérea do Cabo Canaveral, a poucos quilómetros do complexo de onde descolou duas vezes.

A Gemini 2 raramente aparece nos relatos populares do programa espacial: não levava tripulação, não alcançou a órbita e durou menos de vinte minutos. A sua importância é de outra ordem. Foi o voo que encerrou a questão do escudo térmico antes de haver alguém dentro da nave, e fê-lo nas condições mais duras que se podiam provocar deliberadamente.

É, além disso, um caso de estudo sobre a resistência de um programa às adversidades acumuladas. Um raio próximo, quatro furacões, uma proposta formal de retirar o veículo, um corte automático com os motores já acesos e uma avaria da pilha de combustível durante a última contagem decrescente: qualquer um desses episódios poderia ter terminado num fracasso ou num voo perdido. O resultado foi uma missão que cumpriu todos os seus objetivos menos um, sem que se relaxasse nenhuma das regras que tinham provocado os atrasos. E a cápsula que sobreviveu a tudo aquilo acabou por voar uma segunda vez, sete anos antes de alguém falar a sério em reutilizar naves espaciais.