Véhicule cible Agena
Après l’échec du premier GATV, la NASA a chargé McDonnell de développer une cible d’amarrage de secours moins la fusée Lockheed Agena, l’Adaptateur d’amarrage cible augmenté (ATDA). Celui-ci se composait du collier d’amarrage de Gemini et d’un système de propulsion à contrôle d’attitude basé sur le système de contrôle de rentrée de Gemini. L’ATDA mesurait 3,3 m de long et pesait 794 kg. Quelques questions ont été soulevées quant à la compatibilité de l’ATDA avec le booster Atlas, car sa masse était bien inférieure à celle du GATV, ce qui risquait de perturber l’aérodynamisme et les réglages du lanceur. Cependant, Convair a assuré à McDonnell qu’il ne poserait aucun problème technique avec le booster.
Un deuxième échec de lancement du GATV s’est produit le 17 mai 1966, alors que les astronautes Tom Stafford et Eugene Cernan de Gemini 9 étaient assis sur leur plot en attendant le lancement. L’Atlas-Agena s’est élevé en douceur dans un ciel nuageux, disparaissant de la vue vers T+50 secondes. Peu avant la coupure du moteur d’appoint (BECO), l’officier de contrôle du guidage a annoncé qu’il avait perdu le contact avec le booster.
La télémétrie a indiqué que la mise en scène de l’Agena avait eu lieu comme prévu à T+300 secondes. L’Agena a continué à transmettre des signaux jusqu’à T+436 secondes, lorsque toute télémétrie a cessé. Caché derrière les nuages, le moteur B-2 de l’Atlas s’est fortement désaxé vers la droite à partir de T+120 secondes et est resté dans cette position, faisant basculer le lanceur de 216° et le renvoyant vers Cape Kennedy. Cette rotation a rendu impossible le verrouillage du guidage au sol. Les stations radar des Bahamas l’ont suivi vers le nord et en descente. La stabilité du véhicule a été progressivement rétablie après le BECO, mais il s’était écarté d’environ 231° de sa trajectoire de vol prévue. Les deux véhicules ont plongé dans l’océan Atlantique à 107 miles nautiques (198 km) de distance. Le moteur de l’Agena ne s’est pas activé car l’altitude et la vitesse appropriées n’avaient pas été atteintes, empêchant le système de guidage d’envoyer la commande de démarrage. Bien que la cause exacte de la perte de contrôle du moteur n’ait pas été trouvée, la télémétrie a indiqué qu’un court-circuit à la masse s’est produit dans le circuit du signal de commande de sortie du servoamplificateur, qui pourrait avoir été causé par une fuite cryogénique dans la section de poussée. Cette théorie a été étayée par des températures anormalement basses dans la section de poussée à partir de T+65 secondes. La source de la fuite cryogénique n’a pas été identifiée. La perte du verrouillage au sol a empêché les signaux normaux de coupure des moteurs d’être transmis à l’Atlas ; le BECO a été généré par l’accéléromètre de secours de l’étage, le SECO à T+273 secondes en raison de l’épuisement du LOX, et le VECO et l’étage Agena à partir d’une commande de secours générée par le programmateur du missile. Mis à part le système de contrôle de vol, tous les systèmes de l’Atlas ont fonctionné correctement.
Bien que Convair ait accepté la responsabilité de l’échec du lancement, les ingénieurs de Lockheed ont exprimé des inquiétudes au sujet des données de télémétrie qui indiquaient une défaillance des servomoteurs de l’Agena, ce qui a conduit à des doutes quant à savoir si l’étage aurait encore fonctionné correctement si l’Atlas n’avait pas dysfonctionné. Cependant, la véritable cause de la défaillance est apparue lorsque l’armée de l’air a publié un film pris par des caméras de poursuite à Melbourne Beach, en Floride, qui montrait l’Atlas se renversant et se dirigeant vers le bas. Il fut alors déterminé que le dysfonctionnement du servo de l’Agena avait été causé par le passage dans la traînée d’échappement ionisée de l’Atlas.
Le lancement de la mission modifiée Gemini 9A fut reprogrammé pour le 1er juin 1966, en utilisant l’ATDA. Cependant, la coiffe qui protégeait l’adaptateur d’amarrage pendant le lancement n’a pas réussi à se séparer, en raison de longes mal fixées avec du ruban adhésif. Gemini 9A a été lancé le 3 juin et, une fois en orbite, l’équipage a constaté que la coiffe de l’ATDA s’était partiellement ouverte et que Stafford l’avait décrite comme « ressemblant à un alligator en colère ». L’amarrage n’a pas été possible, mais la manœuvre de rendez-vous a été pratiquée à la place.