9 декабря 1959 года Гагарин написал рапорт с просьбой зачислить его в группу кандидатов в космонавты. Через неделю Гагарина вызвали в Москву для прохождения всестороннего медицинского обследования в Центральном научно-исследовательском авиационном госпитале. В начале 1960 года последовала еще одна специальная медкомиссия, которая признала старшего лейтенанта Гагарина годным для космических полетов.
11 января 1960 года приказом Главнокомандующего ВВС Константина Андреевича Вершинина была организована специальная войсковая часть (В/Ч) № 26266, задачей которой была подготовка космонавтов (в дальнейшем, часть была преобразована в Центр подготовки космонавтов ВВС). Гагарин был зачислен в группу кандидатов в космонавты приказом Главнокомандующего ВВС К. А. Вершинина от 3 марта 1960 года, а 11 марта – вместе с семьей выехал к новому месту военной службы. С 25 марта начались регулярные занятия по программе подготовки космонавтов.
В первом отряде космонавтов обозначились три лидера – Юрий Гагарин, Герман Титов и Григорий Нелюбов.
Из двадцати претендентов отобрали шестерых, Королев очень торопился, так как были данные, что 20 апреля 1961 года своего человека в космос отправят американцы. И поэтому старт планировалось назначить между 11 и 17 апреля 1961 года. Того, кто полетит в космос, определили в последний момент, на заседании ГК, ими стали Гагарин и его дублер Герман Титов.
3 апреля 1961 года состоялось заседание Президиума ЦК КПСС, которое проводил Хрущев. По докладу заместителя Председателя Совета Министров СССР Д. Ф. Устинова Президиум ЦК принял решение о запуске человека в космос.
8 апреля 1961 состоялось закрытое заседание Государственной комиссии по пуску космического корабля «Восток», которую возглавлял Председатель Государственного комитета Совета Министров СССР по оборонной технике К. Н. Руднев. Комиссия утвердила первое в истории задание человеку на космический полет, подписанное С. П. Королевым и Н. П. Каманиным:
«Выполнить одновитковый полет вокруг Земли на высоте 180–230 километров, продолжительностью 1 час 30 минут с посадкой в заданном районе. Цель полета – проверить возможность пребывания человека в космосе на специально оборудованном корабле, проверить оборудование корабля в полете, проверить связь корабля с Землей, убедиться в надежности средств приземления корабля и космонавта».
После открытой части заседания, комиссия осталась в узком составе и утвердила предложение Каманина допустить в полет Юрия Гагарина, а Титова утвердить запасным космонавтом[141].
Соратник Королева академик Борис Раушенбах вспоминал: ««Восток», на котором должен был лететь Гагарин, был предельно прост: в его конструкции легко обнаружить множество неоптимальных (но зато быстро осуществимых) технических решений…»
Участие СССР в космической гонке привело к тому, что при создании корабля «Восток» был выбран ряд неоптимальных, но зато простых и быстро осуществимых решений. Некоторые компоненты создать вовремя не успели, в результате пришлось отказаться от системы аварийного спасения на старте и системы мягкой посадки корабля. Кроме того, из конструкции строящегося корабля «Восток-1» была убрана дублирующая тормозная установка. Последнее решение было обосновано тем, что при запуске корабля на низкую 180–200 километровую орбиту, он в любом случае в течение 10 суток сошел бы с нее вследствие естественного торможения о верхние слои атмосферы и вернулся бы на землю. На эти же 10 суток рассчитывались и системы жизнеобеспечения.
Старт корабля «Восток» был произведен 12 апреля 1961 года в 09:07 по московскому времени с космодрома Байконур, с пилотом-космонавтом Юрием Алексеевичем Гагариным на борту; позывной Гагарина был «Кедр». После команды «на старт», Гагарин произнес ставшую знаменитой фразу: «Поехали!». Ракета-носитель «Восток» проработала без замечаний, но на завершающем этапе не сработала система радиоуправления, которая должна была выключить двигатели 3-й ступени. Выключение двигателя произошло только после срабатывания дублирующего механизма (таймера), но корабль уже поднялся на орбиту, высшая точка которой (апогей) оказалась на 100 км выше расчетной: рассекреченные параметры орбиты были 327×180 км. Сход с такой орбиты с помощью «аэродинамического торможения» мог занять по разным оценкам от 20 до 50 дней[142].
На орбите Гагарин провел простейшие эксперименты: пил, ел, делал записи карандашом. «Положив» карандаш рядом с собой, он случайно обнаружил, что тот моментально начал уплывать. Из этого Гагарин сделал вывод, что карандаши и прочие предметы в космосе лучше привязывать. Все свои ощущения и наблюдения он записывал на бортовой магнитофон. До полета еще не было известно, как человеческая психика будет вести себя в космосе, поэтому была предусмотрена специальная защита от того, чтобы первый космонавт в порыве помешательства не попытался бы управлять полетом корабля. Чтобы включить ручное управление, ему надо было вскрыть запечатанный конверт, внутри которого лежал листок с кодом, набрав который на панели управления, можно было бы ее разблокировать[143].
В конце полета тормозная двигательная установка (ТДУ) конструктора Исаева проработала успешно, но с недобором импульса, так что автоматика выдала запрет на штатное разделение отсеков. В результате, в течение 10 минут перед входом в атмосферу корабль беспорядочно кувыркался со скоростью 1 оборот в секунду. Гагарин решил не пугать руководителей полета (в первую очередь – Королева) и в условном выражении сообщил о нештатной ситуации на борту корабля. Когда корабль вошел в более плотные слои атмосферы, то соединяющие кабели перегорели, а команда на разделение отсеков поступила уже от термодатчиков, так что спускаемый аппарат наконец отделился от приборно-двигательного отсека. Спуск происходил по баллистической траектории (как и у остальных космических кораблей серий «Восток» и «Восход»), то есть с 8–10-кратными перегрузками, к которым Гагарин был готов.
Сложнее было пережить психологические нагрузки – после входа капсулы в атмосферу загорелась обшивка корабля (температура снаружи при спуске достигает 3–5 тысяч градусов), по стеклам иллюминаторов потекли струйки жидкого металла, а сама кабина начала потрескивать.
На высоте 7 км в соответствии с планом полета Гагарин катапультировался, после чего капсула и космонавт стали спускаться на парашютах раздельно (по такой же схеме происходила посадка и остальных пяти кораблей из серии «Восток»). После катапультирования и отсоединения воздуховода спускаемого аппарата, в герметичном скафандре Гагарина не сразу открылся клапан, через который должен поступать наружный воздух, так что Гагарин чуть не задохнулся[144]. Последней проблемой в этом полете оказалось место посадки – Гагарин мог опуститься на парашюте в ледяную воду Волги. Гагарину помогла хорошая предполетная подготовка – управляя стропами, он увел парашют от реки и приземлился в 1,5–2 километрах от берега[145].
Выполнив один оборот вокруг Земли, в 10:55:34 на 108-й минуте корабль завершил полет. Из-за сбоя в системе торможения спускаемый аппарат с Гагариным приземлился не в запланированной области в 110 км от Сталинграда, а в Саратовской области, неподалеку от Энгельса в районе сел Смеловка и Подгорное. В 10:48 радар близлежащего зенитно-ракетного дивизиона[146] засек неопознанную цель – это был спускаемый аппарат (зенитчиков за сутки до этого предупредили, чтобы они следили за «контейнерами с неба»). После катапультирования целей на радаре стало две.
Относительно обстоятельств встречи Гагарина есть разные версии.
«12.04.1961 г. в 10 час. 55 мин. 2 км юго-восточнее н. п. Подгорное приземлился летчик-космонавт майор Гагарин Юрий Алексеевич, совершивший первый космический полет на космическом корабле «Восток». Первый заметил ефр. Сапельцев В. Г., а прибыл к месту приземления майор Гассиев А. Н., который доставил первого в мире летчика-космонавта Героя Советского Союза майора Гагарина Юрия Алексеевича в подразделение для встречи с личным составом», – свидетельствуют выписки из Исторического формуляра в/ч 40218, раздел VII. Лист N4, параграф б[147].
По другим сведениям, первыми людьми, которые встретили космонавта после полета, оказались жена местного лесника Анна (Анихайят) Тахтарова и ее шестилетняя внучка Рита (Румия)[148]. Вскоре к месту событий прибыли военные из дивизиона и местные колхозники. Одна группа военных взяла под охрану спускаемый аппарат, а другая повезла Гагарина в расположение части. Оттуда Гагарин по телефону отрапортовал командиру дивизии ПВО: «Прошу передать главкому ВВС: задачу выполнил, приземлился в заданном районе, чувствую себя хорошо, ушибов и поломок нет. Гагарин»[149].
Тем временем с аэродрома Энгельс вылетел вертолет Ми-4, в задачу экипажа которого входило найти и подобрать Гагарина. Экипаж вертолета Ми-4 первым обнаружил спускаемый аппарат, но Гагарина рядом не было; ситуацию прояснили местные жители, которые сказали, что Гагарин уехал на грузовике в Энгельс. Вертолет взлетел и взял курс на город. С его борта на дороге неподалеку от КПП ракетного дивизиона заметили автомашину, на которой Гагарин после доклада в части направлялся к спускаемому аппарату. Гагарин вышел из машины и махал руками, его подобрали, и вертолет полетел на аэродром Энгельс, передав радиограмму: «Космонавт взят на борт, следую на аэродром».