Математические модели, имитации на тренажерах и более ранние полеты кораблей Gemini показали, что перед началом сближения оптимальная разница между высотами двух орбит должна быть 80 км, а идеальное угловое расстояние перелетной орбиты, то есть угловое расстояние, которое космическому кораблю Gemini предстояло преодолеть, поднимаясь с опорной орбиты до орбиты мишени, должно составлять 130 градусов. Как объяснял Армстронг, «тем, кто планировал наш полет, удалось придумать такую подлетную траекторию, чтобы в тот момент, когда мы приближались к ступени Agena, она виднелась бы как яркая звезда, неподвижно висящая в пространстве, а не было бы так, что все вокруг движется в разные стороны. Эта методика давала нам преимущество в выполнении наиболее простого подхода к цели, потому что нам не мешал движущийся подстилающий фон. Если мы видели, что Agena неподвижна на фоне звезд, мы сразу понимали, что находимся на правильном пути. Если же она начинала какое-то перемещение, мы тут же видели, что что-то пошло не так – у нас появился нежелательный компонент скорости, который нам следовало компенсировать». Что касается наилучших условий освещения, то было установлено, что Солнце должно находиться позади корабля Gemini в тот момент, когда астронавты станут выполнять маневр торможения перед целью. Приняв эти условия за целевые, специалисты планирования стали подбирать возможные моменты запуска, параметры траекторий вывода и опорных орбит, чтобы найти сочетание, приводящее к лучшим для Gemini условиям в конечной фазе сближения и процедуры стыковки.

От первого динамического маневра в 1 час 34 минуты от старта и до момента начала перелета к цели должно было пройти около 2 часов 15 минут. Армстронг и Скотт в это время решили поесть. Внутри рационного пакета «День 1, прием пищи В» нашлось сублимированное мясо курицы и запеканка с соусом. Но неожиданный, переданный через станцию связи и телеметрии Антигуа в Британской Вест-Индии[55] вызов от Джима Ловелла, который дежурил как отвечающий за связь с экипажем астронавт[56], донес до них приказ приготовиться к еще одному маневру – корректировке фазирования орбиты, или небольшому перемещению в пределах орбитальной плоскости, – а для этого требовалась дополнительная калибровка инерционной платформы. Армстронг и Скотт приклеили пакеты со своей трапезой к потолку корабля на «липучки» Velcro до окончания маневра. Вернувшись к трапезе полчаса спустя, астронавты обнаружили, что запеканка была местами совершенно сухой. Потом Армстронг попробовал съесть кекс, и из-за этого крошки разлетелись по всей кабине.

Время для следующего маневра по изменению плоскости орбиты пришло, когда корабль двигался над Тихим океаном незадолго до окончания второго витка, в момент 2:45:50 от начала полета. Подтолкнув корабль вперед задними двигателями, Армстронг придал ему дополнительную скорость 8 м/с в горизонтальном направлении, в результате чего нос Gemini VIII повернулся вниз – возможно, не вполне так, как следовало.

Но интуитивное ощущение Нила подтвердилось, лишь когда они вновь летели над Мексиканским заливом. Ловелл приказал ему добавить 0,61 м/с скорости, сделав еще один очень короткий импульс. После этого астронавтам удалось привести корабль в ту плоскость орбиты, где они находились ниже ступени Agena, готовясь ее догнать. Переходя на орбиту GATV, они проделали при помощи компьютера, карт и наземных специалистов расчеты расстояния до цели и относительной скорости сближения. Введя нужные поправки, они «могли надеяться приблизиться к цели так, чтобы у нее было нулевое относительное боковое движение на фоне звезд и скорость сближения оказалась не очень высокой, что позволяло использовать минимум топлива для торможения на конечном участке».

Процедура окончательного сближения не могла начаться до того, как радар Gemini VIII установит надежный контакт с мишенью Agena. Командир Армстронг постоянно рассчитывал в уме величины дистанции и скорости сближения, стремясь не промахнуться мимо цели из-за слишком быстрого подхода. В момент от начала полета 3:08:48 Армстронг доложил: «У нас есть прерывистый контакт на радаре». Через тридцать пять минут, когда корабль летел над Африкой, Нил доложил о появлении надежного радарного контакта. Теперь Армстронгу предстояло провести еще один маневр. Переходная траектория, по которой Gemini VIII двигался уже около двух часов, чтобы догнать ступень Agena, имела форму эллипса – такой путь формировался под воздействием гравитационного поля центрального тела. Армстронг развернул нос аппарата вниз и включил задние маневровые двигатели. В результате этого импульса скорость аппарата изменилась на 18 м/с, Gemini VIII перешел на круговую орбиту, и ее плоскость еще более точно совпала с плоскостью, в которой двигалась Agena.

Спустя долгое время астронавты сумели разглядеть свою цель. Армстронг рассказывал: «Мы знали, что в определенный момент должны ее увидеть. Но нам для этого пришлось бы подойти очень близко. По плану полета мы должны были находиться в темноте до 130-го градуса переходного эллипса – или, по крайней мере, до 125-го. А потом цель должна была где-то через десять миль попасть на солнечный свет. И вот тут она вдруг и вспыхнула, как рождественская елка. Мы сразу увидели ее на фоне звездного неба, сияющую, как огромный маяк. Когда это случилось, звездный фон стал уже не таким важным, потому что мы находились на правильной траектории и могли последние коррекции сделать визуально». Сразу после обнаружения мишени Скотт передал по радио сообщение, что экипаж визуально обнаружил освещенный солнцем объект на расстоянии 122 км. Они решили, что это и есть Agena. Цель находилась в десяти градусах выше оси Gemini VIII, и Армстронгу было необходимо еще раз откалибровать инерциальную платформу, чтобы приготовиться к одному из финальных координатных маневров. Для его выполнения Нилу требовалось поднять нос аппарата вверх на тридцать градусов и отвернуть корабль влево от курса примерно на семнадцать градусов. Успешно завершив эту коррекцию, он смог еще раз посмотреть на ракету-цель.

Через несколько минут Agena исчезла из виду, попав в полосу сумерек, но скоро астронавты увидели ее снова, когда по их команде на ступени-цели зажглись опознавательные огни. «Когда мы завершили перелет по эллипсу, – объяснял Армстронг, – нам было нужно сделать окончательные коррекции, чтобы они привели нас в ту же самую точку, где находилась Agena, где мы будем двигаться с той же самой скоростью, таким образом, летя с ней в одном строю. В этом месте мы начали операцию, которая называется “удержание неизменного относительного положения”. Это значило, что мы висели на расстоянии около 46 м от нее. Мы медленно облетали вокруг ступени, но не удалялись от нее. Нам было нужно оставаться на той же самой орбите, что и Agena, потому что, если бы мы слишком удалились от нее, ошибки стали бы накапливаться. Поэтому мы, по сути, летели, удерживая строй».