Vostok (vaisseau spatial)

La conception du vaisseau débute au printemps 1957. En avril 1958 Tikhonravov, qui travaille dans l'équipe de Sergueï Korolev, établit le cahier des charges de Vostok. Le vaisseau doit peser entre 5 et 5,5 tonnes et subir durant la rentrée atmosphérique une décélération de 8 à 9 G et une température de 2500 à 3 000 °C. Une masse comprise entre 1 300 et 1 500 kg est allouée au bouclier thermique, et l'atterrissage doit se faire avec une précision de 100 à 170 km. L'orbite visée est de 250 km. Les premiers dessins de l'engin sont produits à l'automne 1958.

Les premiers tests en vol du vaisseau débutent en 1960. C'est à cette époque que le nouveau vaisseau est baptisé Vostok (Est en russe). Les plans de la première version, qui est une maquette volante permettant de tester l'ensemble des systèmes en vol, sont achevés. Cette version baptisée 1K doit être suivie par les versions 2K, un satellite de reconnaissance commandé par les militaires (le futur Zenit), et la version 3K qui est la version destinée aux vols avec équipage. Le planning pour la livraison de la version 3K est très tendu car les ingénieurs soviétiques sont en compétition avec la NASA dont le programme Mercury progresse régulièrement. Au début de l'été 1960 la NASA annonce que le premier vol suborbital n'aura pas lieu avant janvier 1961. Korolev tient à ce que le premier vol soviétique ait lieu avant le premier vol suborbital américain et il fixe la fin de la phase des tests en vol à fin 1960. Le premier vaisseau Vostok baptisée 1KP (P pour Prostoy c'est-à-dire simple) est dépourvu de bouclier thermique et de système de support vie. Il dispose par contre de deux panneaux solaires semi-circulaires installés pour évaluer l'efficacité des cellules solaires par rapport à un système reposant sur des batteries. Le vaisseau, lancé sans encombre le 16 mai 1960, s'insère sur une orbite de 312 × 369 km. Il reste dans l'espace jusqu'au 19 mai. Il est prévu de mettre à feu ce jour-là la rétrofusée qui doit déclencher la rentrée atmosphérique. Mais le senseur infrarouge qui doit orienter exactement le vaisseau avant son freinage ne répond pas correctement. Après un débat entre les ingénieurs partisans ou hostiles à l'utilisation du système de secours (un senseur solaire), Korolev décide d'utiliser le système primaire. Mais celui-ci ne fonctionne pas normalement et au lieu de freiner le vaisseau, la rétrofusée hisse le vaisseau sur une orbite plus élevée[1]

Le vaisseau comprend deux modules : le module de descente qui revient sur Terre et le module de service. Le module de descente (ou de rentrée) sphérique a une masse de 2,46 tonnes, un diamètre de 2,3 mètres qui héberge le cosmonaute, les instruments et le système de sauvetage. Le module de service de forme conique a une masse de 2,27 tonnes, une longueur de 2,25 mètres pour un diamètre de 2,3 mètres. Il contient le carburant et les moteurs. Vostok ne dispose pas de moteur lui permettant de modifier son orbite. Le contrôle d'attitude en orbite s'effectue à l'aide de propulseurs à gaz froid. Durant la rentrée atmosphérique le contrôle d'orientation est, contrairement au vaisseau américain Mercury développé à la même époque, uniquement passif (barycentre déporté).