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C'est le soir du 5 août 1952 qu'une lumière est aperçue au-dessus de la baie de Tokyo par des contrôleurs aériens de la base de Haneda. Ceux-ci pensent tout d'abord à une simple étoile. Mais la persistance du phénomène (l'observation dure une heure), et surtout l'impression qu'il se rapproche, les convainquent de procéder à un contrôle plus poussé. L'utilisation de jumelles 7x50 permet alors de distinguer une forme noire et circulaire, d'un diamètre quatre fois supérieur à celui de la lumière initialement aperçue. Une seconde source lumineuse, plus faible, est également visible à l'arrière de l'objet. Pour les témoins, les manœuvres effectuées par l'Ovni font penser à un objet piloté et excluent la possibilité d'un phénomène aérien naturel. Un contact radar est établi pendant une trentaine de minutes durant lesquelles l'objet se déplace lentement, en effectuant parfois des accélérations pour atteindre les 500 kilomètres/heure. Les contrôleurs demandent à certains engins d'identifier l'objet, mais aucun ne réussit à établir un contact visuel malgré des traces radar évidentes. Parmi ceux-ci, un F-94, guidé depuis la tour de contrôle, prend en chasse l'Ovni. Il l'accroche au radar embarqué, mais celui-ci se dégage de son poursuivant. Puis, avant de perdre toute trace de l'objet, les radars auraient indiqué qu'il se serait séparé en trois éléments.
Le capitaine Edward J. Ruppelt, à la tête du projet Blue Book, commente cette observation d'après les croquis rassemblés : « Son plan de vol, constitué d'allers-retours au-dessus de la baie de Tokyo, me fait vraiment penser à celui que nous utilisions pendant la Seconde Guerre mondiale lorsque nous étions à la recherche d'un équipage qui s'était échoué en mer. La seule fois où l'Ovni n'a pas suivi cette trajectoire, c'est lorsque le F-94 s'est placé dans son sillage ».