Az ATDA a Gemini 9A pályáján

Az első GATV kudarca után a NASA megbízta a McDonnell céget, hogy a Lockheed Agena rakétájához mínusz egy tartalék dokkoló céljárművet, az Augmented Target Docking Adaptert (ATDA) fejlessze ki. Ez a Gemini dokkolónyakörvéből és egy, a Gemini Reentry Control System-en alapuló helyzetszabályozó hajtóműrendszerből állt. Az ATDA 3,3 m (10,9 láb) hosszú volt, tömege pedig 794 kg (1750 font). 794 kg (1750 font) tömegű volt, és felmerült néhány kérdés az ATDA kompatibilitásával kapcsolatban az Atlas hordozórakétával, mivel sokkal kisebb tömege volt, mint a GATV-nek, ami potenciálisan megzavarhatta a hordozórakéta aerodinamikáját és kalibrált beállításait. A Convair azonban biztosította a McDonnellt, hogy nem okozna technikai problémát a hordozórakétával.

A második GATV indítási hiba 1966. május 17-én következett be, amikor Tom Stafford és Eugene Cernan, a Gemini 9 űrhajósok a platformon ültek és várták az indítást. Az Atlas-Agena simán felemelkedett a felhős égboltra, és T+50 másodperc körül eltűnt a látóteréből. Röviddel a Booster Engine Cutoff (BECO) előtt az irányító tiszt bejelentette, hogy elvesztette a kapcsolatot a hordozórakétával.

A telemetria azt jelezte, hogy a T+300 másodpercnél az Agena szakaszolása menetrend szerint megtörtént. Az Agena T+436 másodpercig folytatta a jelek továbbítását, amikor minden telemetria megszűnt. A felhők mögé rejtőzve az Atlas B-2 hajtóműve T+120 másodperctől kezdve erősen jobbra dőlt, és ebben a helyzetben maradt, 216°-kal megfordítva a hordozórakétát, és visszaküldve azt a Kennedy-fok felé. Ez a forgás lehetetlenné tette a földi irányítás számára a rögzítést. A Bahamákon lévő radarállomások északi irányban, süllyedő pályán követték a rakétát. A jármű stabilitása a BECO-t követően fokozatosan helyreállt, azonban a tervezett repülési pályától mintegy 231°-kal elfordult. Mindkét jármű 107 tengeri mérfölddel (198 km) lejjebb az Atlanti-óceánba zuhant. Az Agena hajtóműve nem indult be, mivel nem érte el a megfelelő magasságot és sebességet, így az irányítórendszer nem tudta elküldeni az indítási parancsot. Bár a hajtómű kardánvezérlés elvesztésének pontos okát nem találták meg, a telemetria azt jelezte, hogy a szervóerősítő kimeneti parancsjelének áramkörében földzárlat keletkezett, amelyet a tolórészben keletkezett kriogén szivárgás okozhatott. Ezt az elméletet alátámasztották a T+65 másodperctől kezdődően szokatlanul alacsony tolórész-hőmérsékletek. A kriogén szivárgás forrását nem sikerült azonosítani. A földi rögzítés elvesztése megakadályozta, hogy a normál hajtóműleállító jeleket továbbítsák az Atlasnak; a BECO-t a tartalék gyorsulásmérő generálta, a SECO-t T+273 másodpercnél a LOX kimerülése miatt, a VECO-t és az Agena leállítását pedig a rakéta programozója által generált tartalék parancsból. A repülésirányító rendszertől eltekintve minden Atlas-rendszer megfelelően működött.

Míg a Convair vállalta a felelősséget a kilövés meghibásodásáért, a Lockheed mérnökei aggodalmukat fejezték ki a telemetriai adatok miatt, amelyek az Agena szervóhibáját jelezték, ami kétségekhez vezetett, hogy a fokozat akkor is megfelelően működött volna, ha az Atlas nem hibásodott volna meg. A meghibásodás valódi oka azonban akkor derült ki, amikor a légierő nyilvánosságra hozta a floridai Melbourne Beachen lévő nyomkövető kamerák által készített filmet, amelyen látszik, hogy az Atlas felborult és lefelé tartott. Ekkor állapították meg, hogy az Agena szervó meghibásodását az okozta, hogy áthaladt az Atlas ionizált kipufogócsíkján.

A Gemini 9A módosított küldetés indítását 1966. június 1-jére ütemezték át, az ATDA felhasználásával. A dokkoló adaptert a kilövés során védő burkolat azonban nem vált le, mivel a köteleket nem megfelelően rögzítették ragasztószalaggal. A Gemini 9A június 3-án indult, és amikor a legénység pályára állt, megfigyelte, hogy az ATDA burkolata részben kinyílt, és Stafford leírása szerint “úgy nézett ki, mint egy dühös aligátor”. A dokkolás nem volt lehetséges, helyette a randevú manővert gyakorolták.