Um dos primeiros relatos de estranhas atividades de objetos não identificados no espaço vem do lendário astronauta John Glenn, que foi um jogador-chave nos primeiros programas de voos espaciais da NASA. Um verdadeiro pioneiro das viagens espaciais, Glenn estava entre os primeiros astronautas, o terceiro norte-americano no espaço e o primeiro a orbitar a Terra a bordo da missão Friendship 7, bem como a pessoa mais velha a voar no espaço quando voou a bordo do ônibus espacial Discovery's Missão STS-95 aos 77 anos. Recebendo a Medalha de Serviço Distinto da NASA em 1962, a Medalha de Honra Espacial do Congresso em 1978 e introduzido no Astronaut Hall of Fame dos EUA em 1990, John parece ser uma testemunha muito confiável, ele também foi um dos primeiros a ver coisas estranhas lá do espaço. Em 20 de fevereiro de 1962, Glenn decolou em órbita baixa da Terra na Cápsula espacial da amizade 7. Em algum ponto durante suas três passagens ao redor do planeta, o pasmo Glenn explicou que estava vendo "vaga-lumes" orbitando sua nave, e ele diria sobre o estranho fenômeno para o Controle da Missão:

Aqui é a Amizade Sete. Vou tentar descrever o que estou vendo aqui. Estou observando uma grande massa de algumas partículas muito pequenas que são brilhantemente iluminadas como se fossem luminescentes. Eu nunca vi nada parecido. Elas giram um pouco; elas estão vindo pela cápsula, e parecem pequenas estrelas. Uma chuva inteira delas passando. Elas giram em torno da cápsula e vão para a frente da janela e estão todas brilhantemente iluminadas. Elas provavelmente têm uma média de cerca de 2 a 2,5 metros de distância, mas também posso ver todas elas abaixo de mim. Elas são muito lentas; elas não estão se afastando de mim mais do que talvez 3 ou 4 milhas por hora. Elas estão indo na mesma velocidade que eu. Elas estão apenas ligeiramente abaixo da minha velocidade. Elas têm um movimento diferente.

A princípio, o Controle da Missão estava preocupado que o que ele realmente estava vendo fossem pedaços do escudo térmico da cápsula se desintegrando, mas isso acabaria não sendo o caso, e nenhum dos objetos descritos jamais fez contato com a nave. Embora não se saiba exatamente o que Glenn estava vendo lá fora, especulou-se que provavelmente eram flocos de gelo iluminados do lado de fora da cápsula caindo. Curiosamente, o astronauta Scott Carpenter relataria o mesmo fenômeno mais tarde naquele ano a bordo da mesma cápsula. Havia uma explicação mundana para isso ou era algo estranho?

No ano seguinte houve um outro encontro no espaço ainda mais difícil de explicar. Outro pioneiro do voo espacial é Leroy Gordon Cooper Jr., que era o mais jovem dos sete astronautas originais do primeiro programa espacial humano da NASA, Projeto Mercury. Em 1963, Cooper estava em uma missão solo para voar no último voo espacial da Mercury-Atlas 9, que duraria 22 dias. Durante sua órbita final a bordo da espaçonave, ele relatou ter visto um objeto esverdeado brilhante à sua frente se aproximando rapidamente de sua cápsula, que também foi detectada no radar na estação de rastreamento em Muchea, perto de Perth, Austrália. Curiosamente, Cooper viria a reivindicar vários outros avistamentos de OVNIs, incluindo os que ele teve em 1951 como um piloto de teste voando sobre a Europa, dizendo que havia visto voos de objetos misteriosos voando em formação, e outro incidente em 1957, em que ele viu uma aeronave de "aparência estranha, semelhante a um disco" que não fez nenhum som na aterrissagem ou decolagem em um leito de lago seco perto da Base Aérea de Edwards, ele alegava que o objeto em Edwards foi visto por outra pessoa, e pairou e pousou em uma série de trens de pouso como um tripé. E ainda num outro encontro, ele afirma ter realmente visto seres alienígenas, dizendo:

Fui testemunha de um fenômeno extraordinário, aqui neste planeta Terra. Aconteceu há alguns meses na Flórida. Lá eu vi com meus próprios olhos uma área definida de solo sendo consumida pelas chamas, com quatro reentrâncias deixadas por um objeto voador que havia descido no meio de um campo. Os seres haviam deixado a nave (havia outros vestígios para comprovar isso). Pareciam ter estudado topografia, haviam coletado amostras de solo e, eventualmente, voltaram para o lugar de onde vieram, desaparecendo em uma enorme velocidade... Acontece que eu sei que a autoridade fez de tudo para manter esse incidente longe da imprensa e da TV, com medo de uma reação de pânico do público.

Na verdade, Cooper afirmou que encontrou resistência do governo ao relatar tais encontros, alegando que depois de preencher seu relatório do incidente na Base da Força Aérea de Edwards, o Pentágono confiscou as fotos que ele tirou do encontro e em seguida, escondeu toda a informação. Ele também afirma que, embora astronautas e pilotos militares os vissem com frequência, eles foram desencorajados a relatar OVNIs, e que havia esforços constantes para garantir que notícias de coisas estranhas no céu não chegassem ao público. Cooper disse sobre isso:

Eu acredito que esses veículos extraterrestres e suas tripulações estão visitando o planeta Terra. A maioria dos astronautas estava relutante em discutir OVNIs. Tive ocasião em 1951 de ter dois dias de observação de muitos voos deles, de tamanhos diferentes, voando em formação de caças, geralmente de leste a oeste sobre a Europa. Há muitos anos convivo com um segredo, um segredo imposto a todos os especialistas em astronáutica. Posso agora revelar que todos os dias, nos EUA, nossos instrumentos de radar captam objetos de forma e composição desconhecidos para nós. E existem milhares de depoimentos de testemunhas e uma quantidade de documentos que o comprovam, mas ninguém quer torná-los públicos. Por quê? Porque a autoridade tem medo que as pessoas possam entrar em pânico.

Cooper cobriria muitas de suas experiências com OVNIs e teorias da conspiração em sua autobiografia Leap of Faith. O ano de 1965 provaria trazer alguns relatos de alto nível de OVNIs revelados por astronautas. Em junho de 1965, os astronautas Ed White e James McDivitt estavam a bordo da missão Gemini 4, que foi o segundo voo espacial tripulado no programa Gemini e o décimo voo espacial americano. No segundo dia de sua missão, eles estavam passando em órbita sobre o Havaí quando testemunharam algo muito estranho, que eles descreveriam como um objeto metálico com longos “braços” saindo dele. McDivitt diria sobre o avistamento bizarro:

No momento em que o vi, disse que havia algo na minha frente ou fora da espaçonave que não consegui identificar e nunca fui capaz de identificá-lo, e acho que ninguém jamais o fará. Estávamos em um voo à deriva e meu parceiro, Ed White, estava dormindo. Eu não conseguia ver nada na minha frente, exceto apenas o céu escuro. E estava girando, notei algo na frente que era uma forma cilíndrica branca com uma haste branca saindo de um dos cantos - parecia uma lata de cerveja com um lápis liso saindo. Peguei duas câmeras e tirei fotos. Quando o sol brilhou na janela, eu não conseguia mais ver o lado de fora e a coisa simplesmente desapareceu. Eles checaram os registros do NORAD para ver o que estavam no radar e não havia nada perto de nós.

Estranhamente, as fotos que McDivitt tirou foram divulgadas, mas não mostravam o que ele havia descrito, um fato que o deixou perplexo, pois ele insistiu que as fotos estavam ali. Isso o levou a acreditar que as fotos haviam sido adulteradas e, nesse ínterim, especulou-se sobre o que ele poderia ter visto. Uma era que ele havia testemunhado um satélite secreto soviético e, claro, há a ideia de que ele viu um OVNI real, mas outra possibilidade é que ele simplesmente viu destroços orbitais do lançamento do Gemini 4. McDevitt negaria ter identificado erroneamente os destroços, mas James Oberg, um ex-engenheiro espacial e cientista de foguetes. Disse sobre isso:

McDivitt, mais de uma década após o fato, recusou-se a acreditar que poderia ter identificado erroneamente aquele objeto - mas tanto sua visão degradada quanto o ângulo de visão diferente no momento do avistamento eliminam qualquer confiabilidade dessa afirmação - e anos de pesquisa de OVNIs nos ensinaram a surpreendente lição de que os pilotos estão, na verdade, entre os mais pobres observadores de OVNIs por causa de seu padrão instintivo de perceber estímulos visuais principalmente em termos de ameaças a seus próprios veículos. Por último, esta coincidência deve ser considerada: que Gêmeos 4 foi o único dos 10 voos tripulados em que um encontro foi tentado (e quase realizado) com um alvo em forma de lata de cerveja; e que o Gêmeos 4 foi o único voo em que um tripulante relatou ter visto um objeto em forma de lata de cerveja não identificado. Dados de rastreamento divulgados pelo NORAD via Goddard Space Flight Center da NASA descobriram que o estágio do foguete gasto passou cerca de 50 horas no espaço. Durante este tempo, os destroços e a tripulação do Gemini 4 estavam dentro do alcance de 1.600 quilômetros do NORAD. É, portanto, provável que o astronauta tenha testemunhado o estágio de reforço do Titã.

Nesse mesmo ano, temos o relatório do veterano astronauta da NASA Walter “Wally” Schirra ao lado de seu copiloto Thomas Stafford, que em dezembro daquele ano estavam envolvidos no encontro das espaçonaves Gemini 6 e Gemini 7 no espaço, o primeiro orbital tripulado encontro na história. Schirra e Stafford estavam no Gemini 6, e o Gemini 7 foi pilotado pelos astronautas Jim Lovell e Frank Borman. Em 15 de dezembro, ambas as espaçonaves completaram com sucesso suas missões e, depois disso, todos relataram um "bogey às 10 horas", que o Controle da Missão pensou ser o impulsionador, mas os astronautas afirmaram que o impulsionador ainda estava à vista e que eles podiam ver um objeto em movimento rápido naquela posição. Mais tarde, eles brincaram que tinham visto o Papai Noel.

De longe, o mais conhecido e também mais controverso avistamento de OVNIs por astronautas supostamente vem dos astronautas Neil Armstrong e Edwin “Buzz” Aldrin durante seu histórico pouso na lua em julho de 1969 na missão Apollo 11. De acordo com a história, eles viram luzes estranhas não muito depois de fazerem seu pouso, e embora não haja registro oficial da troca de áudio disso com o Controle da Missão, em anos posteriores radioamadores sem nome com suas próprias instalações de recepção de VHF alegariam que eles tinham contornado os censores de segurança da NASA e detectou o que realmente estava acontecendo. A suposta transcrição diz em parte:

Esses “bebês” são enormes, senhor! Enorme! OH MEU DEUS! Você não acreditaria! Estou dizendo que há outras espaçonaves lá fora, alinhadas do outro lado da borda da cratera! Eles estão na Lua nos observando!

Armstrong mais tarde se recusaria a falar sobre o incidente quando confrontado com ele, aumentando ainda mais a mística de tudo isso. Um ex-chefe da NASA Communications Systems com o nome de Maurice Chatelain confirmaria em 1979 que Armstrong havia de fato relatado ter visto essas naves na lua, e que "O encontro era de conhecimento comum na NASA." Chatelain até diria que relatos de astronautas como este eram comuns nas missões Gemini e Apollo, mas que foram suprimidos, dizendo:

Todos os voos da Apollo e Gemini foram seguidos, tanto à distância como às vezes também de perto, por veículos espaciais de origem extraterrestre - discos voadores, ou OVNIs, se você quiser chamá-los por esse nome. Cada vez que isso ocorria, os astronautas informavam ao Controle da Missão, que ordenava silêncio absoluto.

O astronauta Scott Carpenter concordaria com isso, em um ponto dizendo: "Em nenhum momento, quando os astronautas estavam no espaço, eles estavam sozinhos: havia uma vigilância constante por OVNIs." 

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