Testflüge

Neben zahlreichen Bodentests wurde in der Entwicklungsphase der Wostok-Kapsel eine Reihe unbemannter Testflüge durchgeführt, die unter der Bezeichnung Korabl-Sputnik (KS) zusammengefasst werden:

• Der erste Prototyp eines Wostok-Raumschiffs wurde am 15. Mai 1960 mit einer modifizierten R-7-Interkontinentalrakete gestartet. Ein Versuch, den Wiedereintritt des Raumfahrzeugs einzuleiten, misslang.
• Nach einem Fehlstart erfolgte im August 1960 der zweite Probeflug. An Bord des verbesserten Raumschiffs befanden sich erstmals zwei Hunde, um ihre Reaktionen auf die Schwerelosigkeit zu untersuchen. Die Tiere wurden nach der 24-stündigen Mission geborgen.
• Korabl-Sputnik 3 startete im Dezember 1960 und war weitestgehend eine Wiederholung des vorhergegangenen Fluges. Die beiden Hunde starben während des Wiedereintritts, da die Kapsel die korrekte Flugbahn verließ und durch den Selbstzerstörungsmechanismus vernichtet wurde.
• Eine weitere Mission endete nach dem Start am 22. Dezember 1960 wegen einer Störung in der Oberstufe der Trägerrakete mit einer Notlandung in Sibirien. Die Tiere an Bord konnten zwei Tage später gerettet werden.
• Die bemannte Version des Wostok-Raumschiffs wurde erstmals am 9. März 1961 eingesetzt. Im Raumfahrzeug befand sich neben den beiden Hunden eine Testpuppe mit einem Druckanzug.
• Der letzte Testflug erfolgte am 25. März 1961 und diente als Generalprobe für die bemannte Mission.

Besatzung

• Juri Alexejewitsch Gagarin (1. Flug)

Ersatzmannschaft

• German Stepanowitsch Titow

Unterstützungsmannschaft

• Grigori Grigorjewitsch Neljubow

Start

Am Tag vor dem Start erhielt Gagarin von den Raumfahrtingenieuren Konstantin Feoktistow und Boris Rauschenbach eine weitere Unterweisung über den vorgesehenen Flugverlauf. Außerdem besuchte er zusammen mit anderen Kosmonauten die Arbeiter an der Startrampe, die die Trägerrakete in den vorhergegangenen Tagen vorbereitet hatten. Die Nacht auf den 12. April 1961 verbrachte Gagarin zusammen mit seinem Ersatzmann Titow in einer Holzhütte in der Nähe des Startgeländes. Beide Männer trugen Sensoren an ihrem Körper, die die wichtigsten Vitalfunktionen für die Flugärzte überwachten.

Gegen 3:00 Uhr Moscow Standard Time (MSK) am 12. April wurden die verschiedenen Stationen im Kontrollbunker und den Bodenstationen in der Sowjetunion besetzt, womit die Startoperationen offiziell begannen. Um 5:30 Uhr MSK wurden Gagarin und Titow durch den Luftwaffenarzt Jewgeni Karpow geweckt, worauf ein kurzes Frühstück und eine letzte medizinische Untersuchung folgten. Anschließend legten sich beide mit der Hilfe zweier Assistenten ihre SK-1-Raumanzüge an. Die mehrlagigen, orangefarbenen Garnituren wogen rund zehn Kilogramm und sollten den Raumfahrer vor einem möglichen Druckverlust schützen. Gegen 6:30 Uhr MSK bestiegen Gagarin und Titow zusammen mit den Kosmonautenanwärtern Grigori Neljubow und Andrijan Nikolajew den Bus, der sie die kurze Strecke zur Startrampe brachte. Bei seiner Ankunft berichtete Gagarin kurz gegenüber dem Vorsitzenden der staatlichen Kommission, Konstantin Rudnew, dass er für die ihm zugewiesene Mission bereit sei. Danach brachte ihn ein Aufzug an die Spitze der Wostok-Rakete, wo er durch eine Luke das Raumschiff bestieg.

Um 7:10 Uhr MSK aktivierte Gagarin das Funkgerät, das ihn mit dem Konstrukteur Sergei Koroljow im Startkontrollzentrum verband. Gagarin benutzte das Rufzeichen Kedr („Zeder“), während die Bodenstationen Sarja-1 („Morgenröte-1“) verwendeten. Um 7:50 Uhr MSK, eine Stunde nach dem Einstieg Gagarins in die Kapsel, wurde die Luke des Wostok-Raumschiffs geschlossen. Nachdem eine Anzeige jedoch darauf hinwies, dass die Luke nicht korrekt verriegelt war, mussten drei Techniker alle 30 Sicherungsschrauben wieder entfernen und die Luke ein zweites Mal schließen. Die Panne führte zu leichten Verzögerungen, so dass die Umgebung der Startrampe erst 30 Minuten vor dem Abheben geräumt werden konnte. Eine Viertelstunde später wurden die Wartungsplattformen, die die Trägerrakete umgaben, zurückgefahren. Der Countdown wurde eine Minute vor dem Start planmäßig für fünf Minuten angehalten. Gagarin berichtete, dass er bereit für den Start sei und das Arbeiten der Ventile spüren könne.

Wenige Sekunden vor dem Start begann die Zündungssequenz der fünf Triebwerke der ersten und zweiten Raketenstufe. Nachdem die Rakete die volle Schubkraft von knapp 400 Tonnen erreicht hatte, lösten sich die vier Haltearme. Um 9:06:59,7 Uhr MSK am 12. April 1961 startete Wostok 1 mit Juri Gagarin an Bord.

Während des Aufstiegs der Wostok-Trägerrakete erhöhte sich wegen der zunehmenden Beschleunigung die g-Kraft, wodurch Gagarin in seine Liege gedrückt wurde. 119 Sekunden nach Flugbeginn wurde die aus vier Boostern bestehende erste Stufe abgetrennt. Eine knappe Minute später folgte die Absprengung der Nutzlastverkleidung, die das Raumschiff beim Start umgeben hatte. Bei einer Belastung von 5 g bemerkte Gagarin leichte Schwierigkeiten beim Sprechen. Nach fünf Minuten Flugzeit schalteten die Triebwerke der zweiten Stufe ab, wodurch die g-Kraft rapide abnahm und Gagarin in den Gurt seines Sitzes gedrückt wurde. Nach dem Ablösen der zweiten Stufe beschleunigte das Triebwerk der dritten Stufe die Wostok auf Orbitalgeschwindigkeit. Gagarins Puls erreichte während der Startphase einen Höchststand von 150 Schlägen pro Minute. Um 9:21 MSK – 676 Sekunden nach dem Abheben – erreichte das Raumschiff die Erdumlaufbahn, nachdem kurz zuvor die dritte Raketenstufe abgetrennt worden war. Wegen einer mangelhaften Leistung der Trägerrakete erreichte das Wostok-Raumschiff einen höheren als den vorgesehenen Orbit; das Apogäum (größter Erdabstand) lag 70 Kilometer über dem geplanten Wert. Bei einem Versagen der Bremszündung hätte das zu einem längeren Flug geführt.

Zeit im Orbit

Sofort nach dem Eintreten in die Erdumlaufbahn stellte Gagarin eine Funkverbindung mit dem Kontrollzentrum her und bestätigte, dass er sich sehr gut fühle. Er schilderte außerdem die Eindrücke, die er beim Blick aus einem der Bullaugen erhielt.

Nach Ende des Flugs schrieb Gagarin, er habe deutlich Gebirgszüge, ausgedehnte Wälder, Inseln und Küstenstriche erkennen können. Darüber hinaus kommentierte er, dass seine Gewöhnung an den Zustand der Schwerelosigkeit reibungslos verlaufen sei.

Während des gesamten Flugverlaufs beschrieb Gagarin in regelmäßigen Abständen seine gesundheitliche Verfassung und den Zustand der Systeme des Raumschiffs. Seine Berichte wurden durch eine Funksendeanlage auf den Kurzwellenfrequenzen 9,019 MHz und 20,006 MHz sowie auf der Ultrakurzwellenfrequenz 143,625 MHz zu den Bodenstationen in der Sowjetunion weitergeleitet. Daneben konnten Gagarins Kommentare durch ein Tonbandgerät aufgezeichnet werden, falls sich das Raumschiff nicht in Reichweite der Erdfunkstationen befand. Zudem waren in der Kapsel zwei Fernsehkameras montiert, die eine Profil- sowie eine Frontalansicht Gagarins lieferten.

Gagarins Arbeitspensum während des Flugs war äußerst niedrig; die Durchführung von wissenschaftlichen Untersuchungen war für Wostok 1 nicht vorgesehen. Die Zeit im Orbit nutzte Gagarin im Wesentlichen für Beobachtungen der Erdoberfläche und die Überwachung der Geräte an Bord der Kapsel. Die manuelle Steuerung des Raumschiffs war vor dem Flug blockiert worden, da Mediziner Bedenken wegen möglicher negativer Auswirkungen des Zustands der Schwerelosigkeit auf den Kosmonauten geäußert hatten. Gagarin hätte einen sechsstelligen Code eingeben müssen, um das manuelle Kontrollsystem zu entsichern. Die ersten drei Ziffern waren ihm bekannt, während die drei verbliebenen Stellen des Codes in einem speziellen Umschlag aufbewahrt wurden, den Gagarin nur im Fall eines Verlusts der Funkverbindung öffnen durfte.

Um 9:49 Uhr MSK trat Wostok 1 über dem Pazifischen Ozean in den Erdschatten ein. Den Übergang zwischen Tag- und Nachtseite beschrieb Gagarin später als sehr abrupt. Gegen 9:51 Uhr MSK aktivierten sich die Sonnensensoren der Lagesteuerung, die das Raumschiff später für die Bremszündung ausrichteten. Außerdem wurde um 9:57 Uhr MSK der Befehl zum Starten des Landesystems durch eine Bodenstation in Chabarowsk an das Raumschiff gesendet. Unterdessen meldete Gagarin fälschlicherweise, dass er sich über den Vereinigten Staaten befinde, obwohl er zu diesem Zeitpunkt den Südpazifik in Richtung Kap Hoorn überflog.

Gegen Ende des Erdumlaufs nahm Gagarin eine kleine Menge von in Tuben gepresster Nahrung zu sich. Er gab an, dass er bei der Nahrungsaufnahme zwar keine Probleme habe, die pürierten Lebensmittel aber keinen Ersatz für irdische Speisen böten. Insgesamt hatten die mitgeführten Nahrungsmittel einen Nährwert von 2.772 Kilokalorien, der von Experten der sowjetischen Akademie der Wissenschaften berechnet worden war.

Wiedereintritt und Landung

Knapp eine Stunde nach dem Start begann Gagarin mit den Vorbereitungen für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre, indem er unter anderem die Rollladen von zwei der drei Bullaugen herunterfuhr und sein Helmvisier schloss. Das Wostok-Raumschiff, das um 10:09 Uhr MSK den Erdschatten verlassen hatte, befand sich derweil in einer leichten Drehung, um die Sonneneinstrahlung gleichmäßig über die Oberfläche zu verteilen. Später wurde das Raumfahrzeug mit Hilfe der Sonnensensoren in die richtige Position für die Bremszündung gebracht, bei der das Triebwerk entgegen der Flugrichtung ausgerichtet ist. Um 10:25 Uhr MSK zündete die Bremsrakete TDU-1 für genau 40 Sekunden, um Geschwindigkeit abzubauen und damit den Wiedereintritt einzuleiten. Bei der Abschaltung des Bremstriebwerks über Afrika nahm Gagarin eine leichte Zunahme der g-Kräfte wahr.

Zum Abschluss des Bremsmanövers kam es zum einzigen schwerwiegenden Zwischenfall der Mission, da der größere Geräteteil des Raumschiffs sich nicht wie vorgesehen von der bemannten Landekapsel trennte. Gagarin war sich des Problems durch die Anzeigenleuchten in der Kabine bewusst und schätzte, die zusätzliche Masse des Geräteteils würde die Landestelle der Kapsel in den Fernen Osten der Sowjetunion verschieben. Auf Grund der fehlerhaften Arbeit eines Ventils erfolgte der Brennschluss des Bremstriebwerkes unplanmäßig ca. 1 s zu früh. Der Bremsimpuls war mit Δv = -132 m·s⁻¹ an Stelle der vorgesehenen Δv = -136 m·s⁻¹ für einen sicheren Abstieg völlig ausreichend. Durch das fehlende Signal des planmäßigen Brennschlusses schlossen sich jedoch die Ventile des Treibstoffsystems nicht, es traten weiterhin unkontrolliert die noch unter Druck stehenden Treibstoffkomponenten durch die Brennkammer und Vernierdüsen aus. Dabei erzeugten sie unkontrollierte Momente an der TDU und den Lageregeldüsen, die das jetzt antriebslose Raumschiff in eine heftige Rotation von ca. 30°·s⁻¹ versetzten. Vorerst erschien nur diese ungeplante Rotation des Raumschiffes ungewöhnlich.

Das fehlende Brennschlusssignal unterdrückte allerdings auch die automatische Trennsequenz der Triebwerkssektion. Das Raumschiff sank rotierend in die oberen Schichten der Atmosphäre, wodurch sich langsam seine Oberflächentemperatur erhöhte. Temperatursensoren triggerten dann ca. 10 min nach Brennschluss die Trennsequenz. Eine solche Abfolge war bei den Wostok-Raumschiffen ohnehin für den Fall eines sich über maximal eine Woche hinziehenden „langsamen“ Absinkens des Perigäums bei Ausfall der TDU vorgesehen. So hatte sich diese alternative unabhängige Initiierung der Trennung bei Gagarins unruhigem Wiedereintritt erfolgreich als redundantes System bewährt. Durch die zunehmenden aerodynamischen Kräfte und auf Grund der exzentrischen Schwerpunktlage stabilisierte sich die Rückkehrkapsel während des Wiedereintritts.|ref=

Gagarin schilderte nach dem Ende des Fluges ausführlich den Verlauf des Wiedereintritts. So berichtete er beispielsweise von einem violetten Glühen, das rund um die Bullaugen entstanden sei. Des Weiteren spürte er eine kurzzeitige Zunahme des Belastungsgrads auf 10 g, wodurch seine Sehkraft für zwei bis drei Sekunden beeinträchtigt wurde und er die Instrumententafel nur noch verschwommen wahrnahm. Nachdem die Kapsel die Schallmauer durchbrochen hatte, nahmen die g-Kräfte wieder ab.

In einer Höhe von 7.000 Metern öffnete sich der Hauptfallschirm des Raumschiffs. Wenig später wurde die Luke hinter Gagarins Kopf durch Zündung einer Sprengladung abgetrennt und Gagarin zwei Sekunden darauf per Schleudersitz aus der Landekapsel katapultiert. Die Landeregion lag nur wenig entfernt vom vorausberechneten Gebiet in der Nähe der Stadt Saratow, wo die Trainingssprünge der Kosmonauten stattgefunden hatten. Gagarin trennte sich von seinem Sitz, woraufhin sich sein Fallschirm öffnete. Kurz vor dem Aufsetzen löste sich auch der Reservefallschirm, jedoch ohne sich zu entfalten oder sich in den Leinen des Hauptfallschirms zu verfangen. Um 10:55 Uhr MSK landete Gagarin nach einer Stunde und 48 Minuten Flugzeit relativ sanft in einem brachen Feld. Die Landestelle (51° 16′ 49″ N, 45° 58′ 36″ O51.280345.9767) lag 26 Kilometer südwestlich der Stadt Engels in der Oblast Saratow, nahe dem Dorf Smelowka. Als erste fanden eine Bäuerin nebst Enkeltochter, einige Techniker und Soldaten Gagarin. Die leere Landekapsel ging derweil ca. 2,5 Kilometer entfernt in einer kleinen Schlucht in der Nähe eines Hauses nieder. Am Landepunkt des Raumschiffs wurde einige Tage später ein Monument errichtet.

Gagarin wurde später von den Bergungsmannschaften zu einer Militärbasis in der Nähe von Engels gebracht, wo er ein Glückwunschtelegramm des sowjetischen Regierungschefs Nikita Chruschtschow erhielt. Dem Oberbefehlshaber der sowjetischen Luftstreitkräfte meldete er über Telefon, er habe die ihm zugetragene Mission erfolgreich abgeschlossen. Anschließend wurde der Kosmonaut zu einer Datsche am Wolgaufer in Samara gefahren, wo ihm sein Ersatzmann German Titow die Glückwünsche der gesamten Kosmonautengruppe übermittelte. Er erfuhr zudem, dass er in den Rang eines Majors befördert wurde. Am Tag nach dem Flug, dem 13. April, trug Gagarin der staatlichen Kommission eine detaillierte Darstellung des Flugs vor. Eine Tonbandaufnahme dieses als „streng geheim“ eingestuften Berichts wurde am 19. April den Mitgliedern des Zentralkomitees vorgespielt.

Sowjetunion

Die Nachricht des Starts von Wostok 1 wurde in der Sowjetunion durch eine Mitteilung der amtlichen Nachrichtenagentur TASS verbreitet. Die Meldung wurde vor dem Start im militärischen Forschungsinstitut NII-4 verfasst und im Voraus an wichtige Medieneinrichtungen in der Sowjetunion gesendet. 55 Minuten nach dem erfolgreichen Start wurde das Kommuniqué schließlich vom bekannten Nachrichtensprecher Juri Lewitan bei Radio Moskau verlesen.

Von den offiziellen Stellen wurde die Landung Gagarins am Fallschirm aus bisher unbekanntem Grund verschwiegen und stets von einer weichen Landung des Raumschiffs mit Gagarin an Bord gesprochen. In der Komsomolskaja Prawda erschien jedoch ein unzensierter Artikel (der auch von einigen DDR-Zeitungen übernommen wurde), dessen Korrespondenten mit den Dorfbewohnern des Landeortes gesprochen hatten und einen wahrheitsgetreuen Bericht von der Landung enthielt.

Am Morgen des 14. April flog Gagarin mit einer kleinen Gruppe von Offiziellen und Korrespondenten nach Moskau, wo die offiziellen Feierlichkeiten zu seiner Rückkehr stattfanden. Bei seiner Landung auf dem Wnukowo-Flughafen hatte sich in den Straßen Moskaus die größte Menschenmenge seit den Siegesfeiern im Jahr 1945 versammelt. Gagarin wurde die Auszeichnung Held der Sowjetunion zuteil; daneben erhielt er den Titel Fliegerkosmonaut der Sowjetunion, der anlässlich seines Flugs gestiftet worden war. Ein Autokorso begleitete Gagarin zum Roten Platz, wo sich neben Angehörigen des Weltraumprogramms auch sowjetische Parteiführer wie Nikita Chruschtschow, Leonid Breschnew und Frol Koslow versammelt hatten.

Vereinigte Staaten

In den USA führte Wostok 1 zu ähnlichen Reaktionen wie vier Jahre vorher Sputnik 1, weshalb diese Reaktionen auch Gagarin-Schock genannt werden.

Zum Zeitpunkt des Fluges von Wostok 1 standen die USA vor dem Start ihres ersten bemannten Raumflugs Mercury-Redstone 3. Allerdings sollte der ausgewählte Astronaut Alan Shepard an Bord der Mercury-Kapsel nur eine suborbitale Mission in große Höhe und keine vollständige Erdumkreisung durchführen. Der Start von Mercury-Redstone 3 war durch Probleme bei einem vorangegangenen Testflug verzögert worden, da das Team um den deutschen Raumfahrtingenieur Wernher von Braun auf einen weiteren unbemannten Erprobungsflug drängte, um verschiedene Änderungen an der Trägerrakete zu prüfen. Die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA konnte Mercury-Redstone 3 dadurch erst Anfang Mai 1961 starten.

Der US-amerikanische Auslandsgeheimdienst CIA bekam schon einige Tage vor dem Start von Wostok 1 Hinweise auf einen bevorstehenden bemannten Flug. 20 Minuten nach Beginn des Flugs konnte eine Station des Nachrichtendienstes NSA in Alaska Fernsehsignale aus dem Wostok-Raumschiff empfangen, die Gagarin in seiner Kabine zeigten. Die Nachricht wurde an das CIA-Hauptquartier in Washington weitergeleitet, wo ein Bericht für Präsident John F. Kennedy vorbereitet wurde.

Diskussion über die Anerkennung als neuer Rekord

In der westlichen Welt brach eine manchmal noch heute geführte Diskussion los, ob Gagarins Flug als neuer Rekord anzuerkennen sei. Dazu wurde auf die Regeln des Internationalen Luftsportverbands FAI verwiesen, wonach der Pilot während des ganzen Fluges das Fluggerät nicht verlassen darf. Da Gagarin jedoch sein Raumschiff noch vor der eigentlichen Landung verlassen hat und mit einem separaten Fallschirm zur Erde zurückkehrte, entspricht das strenggenommen nicht den FAI-Regeln. In dem Zusammenhang wurde immer wieder behauptet, die Sowjetunion habe jahrelang die Details der Landung geheim gehalten, um die Anerkennung von Wostok 1 nicht zu gefährden. Diese Behauptung entspricht jedoch nicht den Tatsachen. So erschien z. B. am 13. April 1961 in der DDR-Zeitung Junge Welt ein mehrseitiger Bericht über Wostok 1, in dem auch der Ausstieg des Kosmonauten aus dem Raumschiff sowohl im Text genannt als auch im Bild schematisch dargestellt ist.

Heute ist Wostok 1 bei der FAI als zeitlich erster Rekord in der Kategorie bemannter Orbitalflug (K-2) eingetragen, und zwar in der Subkategorie Flughöhe im elliptischen Orbit mit einem einsitzigen Raumschiff.

Literatur

• Rex D. Hall, David J. Shayler: The Rocket Men: Vostok & Voskhod. The First Soviet Manned Spaceflights. Springer, Berlin 2001
• Asif A. Siddiqi: Challenge to Apollo: The Soviet Union and the space race, 1945–1974. NASA SP-2000-4408, 2000
• Dennis Newkirk: Almanac of Soviet Manned Space Flight. Gulf Publishing Company, Houston 1990
• Peter Stache: Kedr ruft Sarja – Tonbandaufzeichnungen vom ersten bemannten Weltraumflug. In: Peter Bork (Hrsg.): Fliegerkalender der DDR 1986. Militärverlag der DDR, Berlin 1985, S. 27–35

Weblinks

• Sven Grahn: An analysis of the flight of Vostok (Analyse von Bahn und Funkkontakt)
• Wostok 1 bei spacefacts.de
• Wostok 1 bei space.kursknet.ru (englisch/russisch, archiviert 2016)
• Wostok 1 in der Encyclopedia Astronautica (englisch)
• Wostok 1 im NSSDCA Master Catalog (englisch)
• rtc.ru: ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА В КОСМОС (Memento vom 15. April 2014 im Internet Archive) (Ausgewählte Dokumente, russisch)
• russianspaceweb.com: Interaktive Karte des Missionsverlaufs (englisch)

Einzelnachweise

1. 1 2 3 FliegerRevue April 2011, S. 45–47, Gagarins Flug in die Geschichte
2. ↑ Kamanin diaries in der Encyclopedia Astronautica, abgerufen am 2. April 2016 (englisch). Vgl. Eintrag 17. März 1961.
3. 1 2 Boris E. Chertok: Hot Days of the Cold War. In: Asif Siddiqi (Hrsg.): Rockets and People (= The NASA History Series. SP-2009-4110). NASA, Washington 2012, ISBN 978-0-16-081733-5, Kap. 3, S. 81–83 (englisch, nasa.gov [PDF; 7,5 MB; abgerufen am 17. Mai 2022] russisch: Ракеты и люди. Горячие дни холодной войны. 1999.). 

• Rex D. Hall, David J. Shayler: The Rocket Men: Vostok & Voskhod. The First Soviet Manned Spaceflights. 1. Auflage. Springer Praxis, 2001, ISBN 1-85233-391-X. 

1. ↑ S. 74
2. ↑ S. 77
3. ↑ S. 135
4. ↑ S. 137
5. ↑ S. 150
6. ↑ S. 151
7. ↑ S. 158

• Asif A. Siddigi: Challenge to Apollo: The Soviet Union and the Space Race, 1945–1974. (PDF) NASA, abgerufen am 13. April 2014 (englisch). 

1. ↑ S. 193
2. ↑ S. 255
3. ↑ S. 258
4. ↑ S. 262
5. ↑ S. 277
6. 1 2 3 S. 278
7. ↑ S. 279