První let člověka do vesmíru byl 12. dubna 1961 triumfem sovětské technologie. Vývoj a výroba kosmické lodi Vostok (rusky východ) spojily to nejlepší z mnoha oborů – výsledkem byl robustní stroj, který předběhl svou dobu.
Kosmický program Vostok, v jehož rámci se člověk dostal poprvé na oběžnou dráhu, patří k tomu nejúspěšnějšímu, co sovětský vesmírný program vytvořil. Tehdejší režim na jeho vývoj napřel všechny síly, využil služeb těch nejlepších vědců a nejmodernějších továren.
Na vývoji lodi se podílelo přes 7 tisíc inženýrů a techniků, 123 organizací a 36 závodů. Že se výsledek povedl, dokazuje fakt, že základní konstrukce lodě Vostok se používala více než 40 let – využila ji řada družic, pilotovaných lodí, ale také několik vědeckých experimentů. Celkem podnikly lodě na základě Vostoku přes 800 letů do vesmíru – v tom jsou dodnes bezkonkurenční. Čím to?
Jak postavit kosmickou loď
Loď Vostok byla určená pro let jediného kosmonauta, který se v ní mohl dostat na oběžnou dráhu Země a mohl v ní vydržet maximálně deset dní. Jejím základem byla kabina kulového tvaru a přístrojová část. Celková hmotnost této kosmické lodi byla 4730 kilogramů.
Většinu této váhy zabrala samotná kabina – včetně jejích systémů na podporu života kosmonauta, řídicích přístrojů, audiovizuální a komunikační techniky a speciálního křesla pro Gagarina; to bylo schopné katapultování v případě nějakého zásadního problému a vážilo 336 kilogramů. V přístrojové části pak byly zásoby stlačeného plynu pro orientační systém a samozřejmě také raketový brzdicí motor.
Aby kosmonaut nezemřel
Největším problémem bylo udržet kosmonauta naživu. Během experimentů v padesátých letech se zjišťovaly limity lidského těla – podle svědectví mnoha přítomných byly tyto pokusy zcela extrémní. Pavel Toufar popsal například v knize Smrtelná rizika kosmonautů, jak se testoval nedostatek vzduchu.
„Muže ze skupiny dobrovolníků proto zavírali do tlakových komor, do nichž pouštěli kysličník uhličitý. Zkoušely se hranice přežití člověka v podmínkách, kdy se výrazně zvyšuje v ovzduší obsah kysličníku uhličitého. Výzkumníci museli po delší dobu vydržet v prostředí, v němž bylo až 5,2 procenta oxidu uhličitého. Přitom lékaři označují za nebezpečné množství už 3 procenta. Tato norma například v ponorkách znamená nouzový stav.“
Autoři Vostoku proto loď na nepříznivé vnější i vnitřní podmínky pořádně připravili. Zvenčí měla kabina speciální tepelnou izolaci, která chránila kosmonauta před účinkem vysokých teplot při sestupu z oběžné dráhy. Proti největšímu náporu horka byla kosmická loď chráněná osmisetkilogramovým tepelným štítem – inženýři počítali s tím, že bude muset odolat teplotám až 3500 stupňů Celsia.
Aby Gagarin viděl ven, byla kabina vybavená třemi průzory ve stěnách – všechny byly osazené žáruvzdorným sklem a současně chráněné ochrannými kryty, které se daly ovládat manuálně i elektronicky.
Pro dostatek kyslíku k dýchání měl Gagarin na palubě Vostoku regenerační systém vzduchu. V kabině byla udržována atmosféra s tlakem a složením stejným jako na povrchu země. Teplota byla udržována v rozmezí 13–26 °C, vlhkost v rozmezí 51–57 procent. Tento přístroj zajišťoval uvolňování kyslíku potřebného k dýchání, ale současně se staral o pohlcování oxidu uhličitého i vlhkosti, které Gagarin vyprodukoval.
Systém měl na starost i odstraňování dalších škodlivých příměsí vzduchu – současně vše monitoroval a zaznamenával pro pozdější využití. Tento systém se dal manuálně ovládat přímo z kabiny.
V případě narušení hermetičnosti kabiny byla na palubě zásoba stlačeného vzduchu pro zajištění čtyř hodin podpory života.
Ani to ale nebyla poslední pojistka – Gagarin byl navíc oblečený ve skafandru SK-1, který ho měl chránit v případě dekomprese kabiny. Skládal se z izolačního a přetlakového oděvu, na nichž byl ještě slavný oranžový overal. Skafandr byl vybavený i zařízením, které řešilo problém, na který se kosmonautů nejčastěji ptá veřejnost.
„Asi každý zvídavý čtenář je zvědavý na způsob, jakým se Sověti vypořádali s nevyhnutelným voláním přírody. Pro tyto případy skafandr nesl v rozkroku apendix, tedy jakýsi minirukáv, který byl normálně zavázán a jeho otevřený konec zašněrován. V případě potřeby jej pak stačilo rozšněrovat a použít speciální sanitární zařízení, dostupné v kabině. Jako první rozšněrovával apendix German Titov při misi Vostoku-2,“ popisuje web Kosmonautix.
Raketa silná jako kůň
Sovětský kosmický program na rozdíl od toho amerického pojmenovával nosné rakety stejně jako kosmické lodě, které tyto rakety nesly do vesmíru. A tak se i Vostok-1 nechal dopravit na oběžnou dráhu Vostokem.
Jednalo se o raketu, která byla odvozená od vojenských střel, konkrétně od balistických raket R-7 a R-7A. Tyto rakety sice byly velmi technicky pokročilé, pro svou složitost a zejména dlouhou dobu příprav se ale moc nehodily pro vojenské účely. Naopak se velmi dobře daly využít pro vědecké a výzkumné úkoly – právě raketa R-7 vynesla do vesmíru družici Sputnik.
Raketa Vostok byla vysoká 38 metrů, vážila při startu 280 až 290 tun, podle nákladu, který nesla. Poháněla ji směs kyslíku a paliva RG-1, což byla vysoce rafinovaná forma petroleje, která byla zbavená všech nečistot, a proto poskytovala motorům dostatečný výkon.
Rakety Vostok byly natolik povedené a „nadčasové“, že se používaly až do začátku devadesátých let dvacátého století.
