Gemini V

No verão de 1965, o programa Gemini já tinha completado dois voos tripulados bem-sucedidos seguidos: a Gemini 3 tinha estreado a nave com dois homens a bordo, e a Gemini 4 tinha durado quatro dias e feito Edward White sair pela escotilha. Faltava, no entanto, responder à pergunta que realmente contava para o objetivo lunar: seriam uma tripulação e uma nave capazes de suportar os oito dias que custaria uma viagem à Lua, uma alunagem e o regresso? A Gemini 5 foi concebida precisamente para responder a essa pergunta. A NASA formulou-o sem rodeios na documentação da missão: os objetivos principais eram demonstrar o voo tripulado de longa duração, avaliar os efeitos de períodos prolongados de ausência de peso sobre a tripulação e testar capacidades e manobras para um encontro orbital com um Rendezvous Evaluation Pod. Os objetivos secundários completavam o quadro: demonstrar todas as fases dos sistemas de guiamento e controlo necessários para um encontro orbital e uma reentrada controlada, avaliar o sistema de células de combustível e o radar de encontro orbital, verificar se cada um dos dois pilotos conseguia manobrar a nave até às proximidades de outro objeto, e realizar dezassete experiências.

O voo de oito dias duplicava o recorde estabelecido pelos Estados Unidos dois meses antes pela Gemini 4, e uma nova tecnologia a bordo tornou-o possível: as células de combustível. A diferença com uma bateria é de natureza, não apenas de grau. Uma bateria armazena reagentes químicos e, uma vez esgotados, tem de ser recarregada ou descartada; uma célula de combustível converte a energia de um combustível — hidrogénio líquido — em eletricidade através de uma reação química com oxigénio ou outro oxidante, e continua a gerar corrente enquanto for alimentada com combustível. Chuck Gay, gestor de testes da NASA para a Gemini 5 no cosmódromo da Flórida, resumiu-o numa entrevista de 1965: a missão demonstraria uma capacidade de longa duração de oito dias tanto para a nave como para a tripulação, e seria também a primeira utilização de células de combustível para alimentar uma nave tripulada.

Essa exigência traduziu-se num controlo mais rigoroso do material. Gay e a sua equipa passaram nove semanas fazendo testes e inspeções de fábrica na McDonnell Aircraft em St. Louis, onde a cápsula era construída, e mais oito semanas de verificações pré-lançamento depois de esta ser transferida para Kennedy. «Durante as quatro missões Gemini anteriores, especialmente as duas tripuladas, adquiriu-se uma grande quantidade de conhecimento», explicou Gay; as especificações, já rigorosas, foram apertadas ainda mais para a Gemini 5, e os procedimentos de inspeção foram mais estritos do que quaisquer outros aplicados até então.

A preparação da Gemini 5 foi tanto uma cadeia de decisões de programa como um treino. Depois da Gemini 4 ficaram várias questões pendentes de resolver antes do voo: se se voaria uma trajetória de reentrada segura contra falhas, se haveria uma saída ao espaço, que fatos usaria a tripulação, se os astronautas poderiam treinar a tempo de encurtar o intervalo entre lançamentos de três para dois meses, e se os cientistas teriam as suas experiências prontas a tempo de as integrar no treino.

A trajetória de reentrada segura contra falhas — uma trajetória que garantia o regresso sem depender do sistema propulsivo — tinha sido planeada para todos os voos tripulados Gemini: as missões sem encontro orbital usariam os motores da nave para a reentrada na atmosfera, as restantes dependeriam do Agena. A sede da NASA tinha exigido essa precaução para a Gemini 3, cuja tripulação depois pouco comentou o assunto; McDivitt e White, em contrapartida, criticaram-na duramente após a Gemini 4, porque reservar combustível para a manobra de segurança os tinha obrigado a limitar operações e experiências. Como a Gemini 5 estava planeada para oito dias e dezassete experiências, Houston quis eliminá-la, e como os retrofoguetes tinham funcionado como anunciado mesmo depois de quatro dias no espaço, George Mueller concordou.

A segunda decisão foi não repetir outra saída ao espaço. A de White era um número difícil de superar e havia pouco a ganhar, enquanto o sistema ambiental não estava preparado para nada mais avançado. Havia outras razões: McDivitt e White já tinham tido dificuldades para guardar o material da reentrada, e as próximas missões, de oito e catorze dias, gerariam ainda mais desordem a bordo; a tripulação da Gemini VI queria concentrar-se no encontro orbital e na acoplagem. Mueller e William Schneider decidiram que não haveria EVA em nenhuma das três missões seguintes. Os pilotos da Gemini 5, pelo contrário, tinham defendido mais conforto em órbita — voar com capacete, óculos e máscaras de oxigénio, mas sem fato —; perderam essa discussão e acabaram por usar os fatos espaciais G4C, comprados para eles antes mesmo de se ter decidido a atividade EVA da Gemini 4.

Encurtar os intervalos entre missões fazia parte do problema de preparar a tripulação a tempo. Quando em setembro de 1964 se estudaram pela primeira vez planos para acelerar o calendário, as operações de voo e o treino da tripulação surgiram como os pontos de estrangulamento mais prováveis. O estudo concluiu-se e foi aprovado em janeiro de 1965, e nessa altura a Gemini 5 ainda não tinha tripulação atribuída. Cooper e Conrad foram finalmente nomeados a 8 de fevereiro, com Neil A. Armstrong e Elliot M. See Jr. como reservas. A partir desse momento, doze homens — as tripulações das missões 3, 4 e 5 — faziam fila pelos simuladores e treinadores, e em finais de junho o programa de treino da Gemini 5 entrou em dificuldades; a situação melhorou um pouco quando o simulador de Houston, usado sobretudo para familiarizar novas tripulações em geral com os sistemas Gemini, foi reconfigurado especificamente para a Gemini 5.

A equipa de apoio em terra nas consolas incluiu três astronautas como capcom: Edwin E. «Buzz» Aldrin em Houston, Virgil I. «Gus» Grissom no Cabo e James A. McDivitt em Houston.

Um dos objetivos centrais, testar o encontro orbital com o pod de avaliação, tornou-se mais urgente depois das dúvidas deixadas pela Gemini 4. Ao analisar esse voo, Robert Seamans pediu ao Centro de Investigação Langley que estudasse a mecânica orbital, em especial as complexas decisões de mudança de atitude e velocidade e o provável consumo de combustível com e sem computador. Os engenheiros de Langley reviram os resultados da Gemini 4 e concluíram que o combustível atribuído para manter a posição parecia suficiente, mas a tripulação simplesmente não tinha sido treinada adequadamente para a tarefa. Paul Purser resumiu-o depois sem rodeios: ninguém tinha estado «adequadamente treinado», no sentido de que as diferenças entre os movimentos na Terra e os movimentos em órbita não eram intuitivas nem naturais para ninguém.

Cooper e Conrad dedicaram boa parte do seu tempo de treino a preparar esse exercício, já considerado um prelúdio decisivo para a Gemini VI e concebido para simular, tanto quanto possível, a fase final de um encontro orbital com um Agena. Ficou pendente outro assunto da Gemini 4: a avaria do computador de bordo. A IBM, subcontratada para o equipamento, não conseguiu reproduzir a falha num computador de teste, e o próprio computador da Gemini 4 tinha funcionado sem problemas durante quinhentos testes em St. Louis. Como a origem do problema continuava por explicar, a IBM equipou o computador da Gemini 5 com um interruptor manual que permitia contornar as áreas possivelmente responsáveis.

Outra exigência da primeira missão de encontro orbital, que Cooper e Conrad praticaram, foi uma contagem decrescente simultânea, com o seu Titan II e a sua nave na rampa de lançamento 19 e um Atlas-Agena na rampa 14, para dar às equipas de lançamento e aos controladores de voo experiência em lançar dois veículos em momentos precisos. A 22 de julho, a tripulação da Gemini 5 percorreu os passos de um lançamento duplo que acumulou cinco interrupções — devido ao abastecimento de combustível, a um interruptor avariado no painel, a problemas com a nave, ao comportamento irregular do sequenciador do terreno de lançamento e a impulsos perturbadores nas estações Lockheed — e que durou 867 minutos em vez dos 505 previstos. Ainda assim, serviu ao propósito de treino a que se destinava. Depois de terminado o exercício, a torre de serviço abatida não conseguiu voltar a levantar-se, e a tripulação teve de ser resgatada com o «cherry picker», a cabina montada na ponta de uma grua já usada no programa Mercury e que Cooper tinha insistido em incorporar ao programa Gemini; descer nela deu-lhe uma sensação de satisfação.

Cooper e Conrad acumularam dias de trabalho interminavelmente longos, e o lançamento previsto para 9 de agosto foi simplesmente marcado cedo demais. O chefe dos astronautas, Donald K. Slayton, viajou até Washington para tentar convencer Mueller a adiar a data, e a 21 de julho Mueller consentiu, ainda que com relutância, em adiar o lançamento para 19 de agosto. As verificações habituais começaram a 29 de julho com a revisão de prontidão para o voo da nave, seguida da do veículo lançador a 16 de agosto, a da missão a 17 e a de segurança de voo a 18. A 19 de agosto, Everett E. Christensen, da sede da NASA, assumiu o papel de diretor de missão.

Nessa manhã ameaçavam trovoadas, e a equipa de operações decidiu prosseguir e lançar se fosse possível; mas a tempestade anunciada varreu a zona da plataforma de lançamento, e — tal como já tinha acontecido com a Gemini 2 — um raio caído perto das instalações elétricas fez oscilar o computador de bordo da nave. Finalmente, a torre de serviço foi levantada, ajudou-se a tripulação a sair da cápsula, os combustíveis foram drenados, a pirotecnia removida ou desativada, e iniciou-se um ciclo de repetição de quarenta e oito horas.

A Gemini 5 foi a primeira missão da NASA a ter emblema próprio. Depois da Gemini 3, a agência tinha proibido os astronautas de dar nomes às suas naves; Cooper, que tinha reparado que nunca esteve numa organização militar sem um emblema, propôs um emblema de missão como símbolo do voo, e a NASA concordou: esses emblemas receberam o nome genérico de «emblemas Cooper». O desenho veio da família: o sogro de Conrad tinha esculpido um modelo de uma das carroças cobertas que atravessavam o continente, e essa imagem inspirou Cooper a criar um emblema com esse motivo — uma carroça Conestoga, em alusão ao caráter pioneiro do voo — com o lema «Eight days or bust», «oito dias ou rebenta», bordado na lateral da carroça.

Um apelo pessoal ao administrador da NASA James Webb conseguiu, depois de uma longa discussão, aprovação para o emblema, mas não para o lema. Webb detestava-o: se a missão não chegasse aos oito dias completos, por qualquer motivo, muita gente diria que tinha «rebentado». Num memorando de 14 de agosto de 1965 dirigido a Deke Slayton, diretor de operações da tripulação de voo, aprovou o conceito mas expressou a sua reserva quanto ao lema: «Tenho uma preocupação muito forte com o lema '8 days or bust'. Gostava que se pudesse eliminar. Se o voo não chegar a oito dias, muita gente vai dizer que 'rebentou'.» A objeção dos responsáveis era dupla: o lema dava demasiado peso à duração da missão em detrimento das experiências, e podia levar o público a perceber como fracasso um voo que não completasse a duração total. Como os emblemas já estavam fabricados com o lema, coseu-se um remendo de tecido — nylon — sobre o lema nos exemplares que Cooper e Conrad usaram durante o voo.

Conrad, conhecido por ter sempre uma piada pronta, batizou a missão de outra forma: «oito dias num caixote de lixo», em alusão ao tamanho da cabina Gemini, comparável ao banco dianteiro de um Volkswagen Carocha.

No sábado, 21 de agosto, Guenter F. Wendt, diretor de lançamento da McDonnell, acomodou Cooper e Conrad nos seus assentos. «We're on our way», disse Cooper enquanto a Gemini 5 descolava da rampa 19 em Cabo Kennedy. O Titan II modificado colocou-os em marcha para uma viagem muito mais longa do que qualquer carroça que alguma vez tivesse atravessado o continente. O lançamento foi suave, mas logo apareceram as oscilações pogo, a vibração axial do foguetão: durante o voo do primeiro andar registaram-se picos de +0,38 g, acima do máximo permitido de +0,25 g, durante um total de cerca de treze segundos. Conrad e Cooper notaram que a sua visão e a sua fala ficaram momentaneamente afetadas pelas vibrações. Poucos segundos antes da separação do andar, os tremores cessaram.

Nos três dias seguintes ao lançamento, a análise dos dados de voo mostrou que os tubos verticais de oxidante só tinham sido carregados com dez por cento do volume de nitrogénio necessário; o erro foi rapidamente atribuído aos procedimentos de pré-lançamento, que foram corrigidos. Foi a única anomalia de pogo que afetou uma missão Gemini, e vibrações tão severas não voltaram a ocorrer em voos posteriores.

O filme do lançamento mostrou ainda uma série de destelos de luz inexplicados no jato de escape do primeiro andar, sem que a telemetria registasse nada que os pudesse ter causado. A revisão posterior de lançamentos Gemini anteriores e de filmes de teste do míssil intercontinental Titan II mostrou que os destelos também estavam presentes ali; atribuíram-se à fita adesiva usada para fixar sacos de dessecante ao tubo de escape da turbina. A metade superior do primeiro andar do Titan II, com o seu tanque de tetróxido de nitrogénio e a estrutura envolvente, foi encontrada a flutuar no Atlântico e recuperada; hoje está exposta no Hangar C do Museu da Força Espacial de Cabo Canaveral.

A Gemini 5 separou-se do segundo andar do lançador a 163 quilómetros de altitude, com um apogeu orbital de 349 quilómetros. A página oficial da missão da NASA situa a órbita de inserção, às 9:05:55, em 162,0 por 350,1 quilómetros; a inclinação orbital era de 32,61 graus e o período de 89,59 minutos. A massa ao lançamento foi de 3.605 quilogramas.

Dada a duração da missão, o abastecimento de oxigénio e hidrogénio da célula de combustível foi uma preocupação desde o início. Cooper tencionava operar as células com a pressão mais baixa possível, mas Conrad notou de repente que a pressão tinha descido demasiado. O controlo de voo instruiu-o a ligar o aquecedor de oxigénio para a elevar, mas, para sua surpresa, a agulha continuou a cair. Cerca de meia hora depois de libertado o REP, McDivitt, como capcom, pediu à tripulação que verificasse os aquecedores das células para manter a pressão correta nos tanques de reagentes. «Verificámos», respondeu Cooper; «não obtenho um aumento da corrente ao mudar para o aquecedor manual de oxigénio da célula, nem qualquer leitura ao mudar para automático. O aquecedor de hidrogénio funciona perfeitamente.»

Cerca de trinta e seis minutos depois de iniciado o teste do sistema de encontro orbital, a tripulação notou que a pressão no tanque de oxigénio do sistema de células caía. Num momento anterior do voo, o elemento de aquecimento do abastecimento de oxigénio tinha falhado, e a pressão desceu do valor nominal de 850 psia para um mínimo de 65 psia às 4 horas e 22 minutos de voo. Ainda estava acima do valor mínimo de 22,2 psia, mas decidiu-se cancelar o exercício com o REP e desligar a nave. Fora do alcance do rádio, Cooper teve de decidir sem ajuda das estações terrestres quando a pressão caiu abaixo de 138 newtons por centímetro quadrado (200 libras por polegada quadrada): nunca tinha visto uma célula de combustível funcionar a uma pressão tão baixa, temeu que pudesse falhar completamente, e decidiu, contra vontade, desligar o sistema. Sem energia elétrica, o encontro orbital com o pod ficava excluído. A causa do incidente foi atribuída a um curto-circuito no aquecedor do tanque de oxigénio, que fez disparar um interruptor.

A tripulação perguntou-se então se a missão tinha, como Webb temia, «rebentado», e se o diretor de missão Christensen os deixaria continuar ou os mandaria voltar para casa. O diretor de voo Christopher Kraft enfrentava o seu primeiro problema sério no novo Centro de Controlo de Missão. Sabia que a nave tinha bateria suficiente para a reentrada mesmo que a célula falhasse por completo, mas precisava de saber se haveria tempo suficiente para alcançar uma boa zona de reentrada, como o Pacífico central perto do Havai na sexta órbita. Enquanto aguardava resposta, a pressão da célula caiu para 83 newtons (120 libras). A McDonnell montou um ensaio em St. Louis para determinar a pressão mínima de funcionamento de uma célula. Durante a quarta órbita, a pressão de oxigénio estabilizou-se em 49 newtons (71 libras). Por essa altura, garantiram a Kraft que as baterias aguentariam treze horas, e chegou a notícia de que os testes de baixa pressão em St. Louis corriam bem. Com esses dados, Kraft decidiu que Cooper e Conrad podiam voar pelo menos mais um dia.

A equipa de Gene Kranz assumiu o turno. Enquanto os seus resolvedores de problemas lutavam com o aquecedor, Aldrin trabalhava com uma equipa da Divisão de Planeamento e Análise de Missão para desenhar manobras para uma espécie de encontro orbital de prática, agora que o pod estava fora de jogo, para o caso de a energia ser restabelecida. A equipa de Kranz considerou seguro operar as células; quando John Hodge chegou, os três diretores de voo concordaram em instruir Cooper a voltar a ligar a corrente. Foi um alívio verificar que a pressão se mantinha estável enquanto as células voltavam a funcionar. Os planeadores de Hodge foram então dando à tripulação experiências e verificações de sistemas que exigiam cada vez mais energia, e a estabilidade manteve-se. Assumindo que poderiam aterrar cedo, a tripulação tinha começado a arrumar; agora, ao voltarem à atividade, a cabina voltou a encher-se de material solto.

O primeiro acontecimento importante da missão estava previsto para a segunda órbita. Depois de 2 horas e 13 minutos de voo, Cooper guinou a nave noventa graus e ejetou o pod de encontro orbital; a NASA situa a libertação orbital do REP a 21 de agosto às 16:07:15 UTC. O REP era uma réplica ótica e eletrónica do Agena previsto para futuras missões de encontro orbital, equipado com um transponder de radar, faróis intermitentes, baterias e uma antena. O plano previa que a Gemini 5 se afastasse do conjunto de instrumentos até ficar a seis milhas abaixo e catorze milhas atrás, e depois voltasse a encontrar-se com ele.

Cooper virou a nave para trás, ligou o radar e obteve imediatamente sinal. O mostrador do radar mostrava o pod a afastar-se a uma velocidade relativa de dois metros por segundo: «Ejetámos o REP», disse Conrad; «afasta-se a quatro pés por segundo no nosso radar». Conrad tinha previsto que este derivasse para trás e os seguisse, e ficou surpreendido ao vê-lo derivar para o lado; por fim, começou a segui-los como previsto. Nesse momento, o aquecedor continuava a não conseguir elevar a pressão da célula, e o exercício foi cancelado. Ainda assim, realizaram-se quatro testes de radar de encontro orbital ao longo da missão, a começar pela órbita 14 no segundo dia.

Cooper e Conrad consideraram o terceiro dia o ponto alto do voo. Trabalharam sem parar nas experiências e executaram uma série de manobras para um «encontro orbital fantasma». Aldrin, doutorado pelo Massachusetts Institute of Technology com uma tese intitulada «Guidance for Manned Orbital Rendezvous», tinha concebido um esquema em que a tripulação se encontraria com um ponto no espaço em vez de com um objeto. Os controladores de voo fizeram os seus cálculos como se estivessem a seguir um Agena numa órbita diferente da da nave, e transmitiram a informação à tripulação como se o veículo-alvo existisse realmente; usando cálculos de terra e de bordo, Cooper manobrou então a Gemini 5 até encontrar esse ponto móvel no espaço, o que lhe permitiu ainda verificar todo o sistema de manobras.

Tentaram-se quatro manobras: ajuste de apogeu, ajuste de fase, mudança de plano orbital e manobra coelíptica, todas com o Orbit Attitude and Maneuver System (OAMS). Movimentos tão precisos eram inéditos no voo espacial tripulado, e Cooper colocou a nave exatamente na posição que Kraft tinha pedido. Foi a primeira manobra de precisão na história dos voos tripulados. As dúvidas sobre a capacidade de realizar um encontro orbital dissiparam-se, e os planeadores da missão ficaram confiantes e prontos para a Gemini VI.

Depois do encontro orbital fantasma, a tripulação voltou a desligar os sistemas elétricos e entregou-se à deriva, realizando experiências quando era possível. Com a plataforma de guiamento inercial desligada, tiveram pouco êxito, mas realizaram algumas experiências, testes de radar e testes de visão: viram fumo em Laredo, Texas, mas não conseguiram distinguir o padrão de tabuleiro de xadrez que tinha sido preparado para eles num campo. Ao anoitecer, Cooper pediu para poder dormir sem interrupções, e conseguiu-o: dormiu sete horas, Conrad cinco, de modo que o dia seguinte começou a uma hora mais normal. Foi o último turno com carga de trabalho intensa. Primeiro, ao sobrevoarem a Base Aérea de Holloman, no Novo México, viram um teste de trenó-foguete; na passagem seguinte, sobre Vandenberg, avistaram o rasto de um interceptador momentos antes de identificarem o lançamento de um míssil Minuteman; e sobre o Atlântico observaram o seu porta-aviões de recuperação, o Lake Champlain, com um destroier na sua esteira.

No centro de controlo, entretanto, surgiam novas preocupações. Como não havia forma de expulsar para o exterior a água produzida pela célula de combustível, o tanque de armazenamento tinha sido dividido por uma parede de bolha: um lado continha água potável, o outro armazenava o líquido ácido. Quanto mais a tripulação bebesse, mais espaço ficaria disponível para a descarga da célula. Mas as células produziam vinte por cento mais líquido do que o previsto. Uma análise da equipa de Kranz determinou que, mesmo a esse ritmo elevado de produção, ainda sobraria algum espaço no final da missão, e todos respiraram de alívio. No global, as células foram um êxito a produzir água potável fria, embora os astronautas relatassem que continha uma grande quantidade de bolhas de gás.

Perto do final do quinto dia surgiu o problema que marcaria o resto do voo: o sistema de atitude e manobra tornou-se lento, e um motor falhou. Kraft eliminou todas as experiências que exigiam combustível, e a tripulação desligou o sistema elétrico para conter a acumulação de água. Testaram-se várias soluções possíveis para o problema do motor, mas nenhuma funcionou. Cooper e Conrad voltaram a derivar durante o seu período de descanso e sono, e acordaram para descobrir que todo o OAMS se tinha tornado irregular: dois motores tinham já falhado. A nave derivou o resto da missão, e Cooper só ligava o sistema ocasionalmente para travar um cabeceio excessivo. Quando tudo funcionava, a tripulação tinha estado ocupada; agora Conrad lamentava em silêncio não ter trazido um livro.

A avaria afetava um dos blocos de motores do OAMS — o dos motores 5, 6, 7 e 8 —, que funcionava mal de forma repetida. A razão exata nunca ficou esclarecida, e suspeitaram-se várias causas. A página da missão da NASA descreve a sequência a partir do outro extremo: ao quinto dia, o motor número 7 falhou, e o sistema de manobras tornou-se lento; o número 8 falhou no dia seguinte, e o conjunto tornou-se cada vez mais irregular.

O frio foi outra constante. Enquanto a Gemini 5 derivava, a cabina arrefeceu; a tripulação reduziu o fluxo de ar ao mínimo e continuou com frio. Era o oposto do que tinha acontecido na Mercury, onde a cápsula tendia a sobreaquecer. O circuito de refrigeração do fato também parecia frio, pelo que retiraram os tubos e pararam o fluxo dentro dos fatos. A visão das estrelas a girar atrás da janela enquanto a nave cambaleava era desorientadora, até que Cooper cobriu as janelas e bloqueou a vista. Também não dormiram melhor do que McDivitt e White: primeiro tentaram alternar-se, mas quem dormia era acordado de imediato pela chamada de terra — «Gemini 5, Gemini 5, Gemini 5» —, e como haveria transmissões enquanto qualquer um dos dois estivesse acordado, decidiram que essa divisão não funcionava; a partir daí tentaram, com êxito moderado, dormir, comer e trabalhar ao mesmo tempo.

Apesar de todos os problemas, a tripulação fez um trabalho notável nas experiências: das dezassete previstas, apenas uma teve de ser cancelada, a D-2, Fotografia de Objeto Próximo, que dependia do encontro orbital com o pod.

Duas experiências complementares do Departamento de Defesa tiveram êxito. A D-1, Fotografia de Objetos de Referência, mostrou que a tripulação conseguia adquirir, seguir e fotografar corpos celestes. As condições meteorológicas dificultaram um pouco a D-6, Fotografia de Superfície, mas Cooper e Conrad obtiveram fotografias da Ilha Merritt, na Flórida, de Tampico, no México, da Ilha Rocas, no Brasil, e de Love Field, em Dallas, Texas. As experiências de defesa D-4 e D-7, Radiometria Celeste e Fotografia de Objetos Espaciais, foram combinadas para efetuar medições de radiação sobre fundos celestes e terrestres, além de sobre penachos de foguetões. A última experiência de defesa, S-8/D-13, Acuidade Visual e Visibilidade do Astronauta, combinava um testador de visão em voo com a observação de marcas retangulares em campos perto de Laredo, Texas, e Carnarvon, Austrália; o tempo e problemas operacionais dificultaram as observações desde a órbita, e embora nunca chegassem a ver o campo de Carnarvon, o padrão de Laredo foi lido parcialmente na órbita 48. O testador mostrou que a visão da tripulação não se alterou durante os oito dias de voo.

No capítulo científico, Cooper obteve as primeiras fotografias da luz do céu noturno sem lua — a luz zodiacal e o gegenschein —, a experiência S-1: fez uma série de exposições graduadas e captou duas imagens do gegenschein, a fraca luz nebulosa oposta ao Sol. Como os seus antecessores, Cooper e Conrad fizeram fotografias sinóticas de terreno e meteorologia com a câmara Hasselblad de bordo; as fotografias das montanhas de Zagros mostraram mais pormenores do que o mapa geológico oficial do Irão. A tripulação forneceu também estudos fotográficos de nuvens, incluindo a tempestade tropical Doreen. A outra experiência científica, S-7, Espectrómetro de Topo de Nuvens, demonstrou a viabilidade de medir a altura das nuvens a partir de uma nave. No total, os estudos científicos incluíram luz zodiacal, terreno sinótico, fotografia meteorológica sinótica e o espectrómetro de topo de nuvens, além de cinco experiências médicas e sete tecnológicas.

A Gemini 5 realizou as mesmas experiências médicas da Gemini 4 e acrescentou duas: M-1, Condicionamento Cardiovascular, e M-9, Função Otolítica Humana, com o objetivo de determinar se a capacidade de perceber a horizontal se deteriorava durante o voo. As reações após o voo não diferiram substancialmente das registadas antes da missão.

Para a M-1, Conrad usou mangas infláveis nas pernas que, uma vez ativadas, se pressurizavam automaticamente durante dois de cada seis minutos, podendo permanecer ligadas ou desligadas durante todo o voo. Conrad teve alguns problemas com o equipamento, mas considerou as mangas úteis em missões extremamente longas: o seu pulso normalizou-se mais depressa do que o de Cooper, e perdeu quatro por cento menos de volume plasmático, embora o resultado não pudesse ser atribuído de forma concludente às mangas, já que as reações individuais variam. A investigadora principal Pauline Beery Mack constatou que ambos tinham perdido mais cálcio do que a tripulação da Gemini 4, mas recusou-se a prever uma tendência, já que «pode ocorrer alguma forma de adaptação fisiológica em voos espaciais mais longos».

A vida a bordo forneceu mais dados. Os astronautas tinham pouco apetite e consumiam em média cerca de 1.000 calorias diárias, muito abaixo das 2.700 calorias por dia previstas. Relataram descamação da pele como problema persistente, ao ponto de escamas soltas se depositarem no painel de instrumentos e acabarem por obscurecer parcialmente alguns mostradores; isto foi atribuído à humidade ambiente muito baixa da cabina, que ressecava a pele. Os exames médicos posteriores ao voo mostraram alguma perda de glóbulos vermelhos e plasma: o sistema circulatório de Conrad atingiu valores normais dentro dos dois dias seguintes, enquanto Cooper precisou de mais de quatro dias.

O médico Charles Berry continuou preocupado quando a tripulação já não estava: a tendência de perda de volume plasmático e de cálcio aumentava em missões longas. Estava consciente de que a tripulação tinha sido forçada a passar os últimos três dias à deriva, com pouco que fazer, mas pensava que deveriam ter feito mais exercício. Dois dias depois, para seu alívio, ambos estavam quase normais fisiologicamente.

Durante a missão, um ciclone dirigia-se para a zona de amaragem prevista. As restrições de estado do mar para a Gemini eram bastante mais folgadas do que as da Mercury: na Mercury o limite era ventos não superiores a 34 quilómetros por hora (18 nós) e ondas não superiores a metro e meio (cinco pés); na Gemini aceitavam-se ventos até 47 quilómetros (25 nós) e ondas até dois metros e meio (oito pés). Na Mercury exigia-se ainda que o tempo fosse bom em todas as zonas de recuperação — primária, secundária ou de contingência —, condição que nunca se aplicou à Gemini; mas era evidente que uma nave não podia amarar na zona de um furacão. O serviço meteorológico recomendou trazer a Gemini 5 de volta antes do previsto para evitar amarar demasiado perto da tempestade, e Kranz concordou, com antecedência suficiente para que o Lake Champlain pudesse alcançar a nova zona de recuperação.

Como o OAMS se tinha tornado irregular e intermitentemente fora de serviço, Kraft permitiu à tripulação usar um dos dois anéis do sistema de controlo de reentrada para orientar a nave com mais de uma órbita de antecedência ao regresso. Na passagem 120, Cooper informou McDivitt — capcom em Houston para a reentrada — de que a Gemini 5 estava pronta para a retroignição.

Na escuridão, perto do Havai, na manhã de 29 de agosto, depois de 190 horas, 27 minutos e 43 segundos de missão, o primeiro retrofoguete disparou, seguido do segundo e do terceiro; depois de uma eternidade aparente, disparou o quarto. Cooper olhou pela janela e teve a sensação de estar «no meio de um incêndio»: com os propulsores de controlo a expelir chamas pela frente e os retrofoguetes a arder atrás, descobriu que uma reentrada noturna tinha de confiar estritamente nos instrumentos, sem qualquer possibilidade de ver o horizonte ou uma referência. Ele e Conrad continuaram a voar por instrumentos até cruzarem o Mississípi, já com luz do amanhecer.

Cooper manteve a nave com sustentação total até aos 120.000 metros de altitude, e depois inclinou-a para o ângulo de rolagem previsto de 53 graus. O indicador de reentrada assinalou que iam demasiado altos e podiam ultrapassar o ponto de amaragem; Cooper, reagindo ao instrumento, rolou 90 graus em vez dos 53 previstos para a esquerda para gerar mais resistência e reduzir o erro de aterragem, e as cargas g subiram rapidamente de dois e meio para sete e meio. Aos 20.000 metros, acionou o botão do paraquedas de travagem. Ao contrário da Gemini 1, a nave não oscilou: manteve-se completamente estável depois de o travão se abrir. Cooper ligou então os motores do segundo anel de controlo para expelir o combustível enquanto a nave caía na vertical; ambos viram o paraquedas principal abrir-se e sentiram o solavanco esperado ao passar para a suspensão em dois pontos. Ao contrário da amaragem de McDivitt e White, o impacto foi muito suave.

A Gemini 5 tocou a água ao fim de 190 horas, 55 minutos e 14 segundos desde o lançamento, 130 quilómetros aquém do ponto previsto. O computador tinha funcionado como previsto: o erro foi humano. A rotação da Terra é de 360,98 graus por dia, mas ao programar a máquina alguém tinha omitido as duas casas decimais e dado-lhe apenas 360 graus. Os esforços de Cooper para corrigir o que reconheceu como uma leitura errada tinham-nos aproximado mais do navio do que teriam estado de outra forma.

A amaragem encurtada não causou problemas às forças de recuperação da Marinha. Um helicóptero chegou rapidamente sobre a nave, e três nadadores saltaram à água. Cooper e Conrad sentiam-se muito bem, e com o mar calmo, nessa agradável manhã de verão — por volta das oito e meia, hora do Cabo —, Cooper quis ficar junto à nave até saber que o porta-aviões ainda estava a 120 quilómetros; então ele e Conrad subiram para o helicóptero rumo ao Lake Champlain. A tripulação embarcou no porta-aviões às 9:26, e a nave foi recuperada às 11:50. A missão tinha envolvido um dispositivo de apoio do Departamento de Defesa de 10.265 homens, 114 aeronaves e 19 navios.

O almirante deu-lhes as boas-vindas a bordo. Perguntado sobre o que tinha pensado enquanto o problema do aquecedor da célula parecia ir terminar a missão prematuramente, Conrad apontou para um desenho que tinha feito entre os assentos da nave: uma carroça coberta pendurada meio sobre um precipício. No dia seguinte à amaragem, Cooper e Conrad regressaram a Kennedy para três dias de exames médicos. «É bom estar de volta aqui, ao lugar onde passámos as nossas últimas semanas de treino», disse Cooper à chegada.

A imagem que ficou desse regresso — Conrad a aparar diante das câmaras, no convés do porta-aviões, a barba de oito dias de Cooper — resume bem o tom com que a missão foi recebida: uma prova de resistência superada.

Uma amaragem segura e uma tripulação saudável após oito dias no espaço reforçaram a confiança da NASA em cumprir o objetivo de uma alunagem ainda dentro da década. Em apenas três meses de 1965, e depois de mal dois voos de longa duração, as preocupações médicas quanto à ausência de peso começavam a dissipar-se. Hugh Dryden refletiu esse otimismo no seu relatório ao presidente de 11 de setembro de 1965: o objetivo principal da missão Gemini 5, demonstrar a capacidade do homem para funcionar durante oito dias no ambiente espacial e qualificar os sistemas da nave nessas condições, tinha sido alcançado; esse marco duplicava o período necessário para uma missão tripulada à Lua e demonstrava a capacidade humana de suportar períodos mais longos de ausência de peso. A capacidade de adaptação do corpo humano, escreveu Dryden, ficou patente no desempenho dos astronautas: as suas frequências cardíacas desceram para níveis marcadamente inferiores aos seus valores normais de pré-voo, mas adaptaram-se ao estado de ausência de peso ao quarto dia e estabilizaram-se; depois do regresso à Terra, o pulso esteve ligeiramente acima do normal, como era de esperar, e voltou a valores normais dentro do segundo dia. «Isto garantiu-nos a capacidade do homem para viajar até à Lua e regressar», concluiu.

Segundo o balanço oficial, alcançaram-se todos os objetivos exceto o encontro orbital com o REP, os testes de controlo associados e a demonstração de uma reentrada controlada até um ponto de amaragem predeterminado. A missão demonstrou a capacidade humana de se adaptar à ausência de peso durante um período prolongado e de se readaptar depois à gravidade normal, e foi considerada um êxito.

A Gemini 5 deixou ainda duas marcas pessoais e uma coletiva. Cooper, veterano da Mercury — tinha voado a bordo da «Faith 7» em maio de 1963 durante mais de trinta e quatro horas e completado vinte e duas voltas à Terra —, tornou-se a primeira pessoa a fazer dois voos orbitais, acumulando um total de 222 horas no espaço antes de se retirar da Força Aérea e da NASA em 1970. Para Conrad, selecionado em 1962 no segundo grupo de astronautas, foi o primeiro de quatro voos: comandaria mais tarde a Gemini XI, a Apollo 12 e a Skylab 2, acumulando mais de 1.200 horas no espaço. A Wikipédia acrescenta, citando os recordes de resistência, que foi a primeira vez que uma missão tripulada dos EUA deteve o recorde mundial de resistência, estabelecido a 26 de agosto de 1965 ao superar a marca soviética da Vostok 5, de 1963, e que o recorde poderia ter sido um dia mais longo se a missão não tivesse sido encurtada pela aproximação do furacão Betsy.

Entre as atividades pós-voo esteve uma viagem de boa vontade a seis países que o presidente Johnson lhes atribuiu. Durante a viagem, participaram no congresso da Federação Astronáutica Internacional em Atenas, onde conversaram com a tripulação da Voskhod 2, os cosmonautas soviéticos Alexei Leonov e Pavel Belyayev.

A NASA dedicou-se depois a planear a missão de encontro orbital e acoplagem, e o último voo de longa duração, ambos previstos ainda antes do final do ano. O objetivo de cinco voos tripulados num único ano parecia extraordinário em comparação com a experiência do programa Mercury, mas a Gemini 4 e a Gemini 5 tinham-se revelado, nas palavras dos historiadores do programa, pilares de confiança, uma base sólida sobre a qual construir.

A cápsula da Gemini 5 está atualmente exposta no Space Center Houston, em Houston, Texas, como empréstimo da Smithsonian Institution.